Studiengangsbeschreibung

Inhalt

Das Ziel des Master-Studiengangs Internationales Wirtschaftsingenieurwesen (IWI) ist es, Bachelor­absolventinnen und -absolventen ingenieurswissenschaftlicher Studiengänge die Kompetenzen zu vermitteln, die sie für eine an das Studium anschließende Berufstätigkeit, beispielsweise in technischen oder betriebswirtschaftlichen Abteilungen von Unternehmen verschiedener Industriezweige, oder für eine wissenschaftliche Weiterqualifizierung (Promotion) auf dem Gebiet des Wirtschaftsingenieurwesens benötigen. Der künftige Tätigkeitsbereich der Absolventinnen und Absolventen kann sich dabei von der Forschung und Entwicklung über die Leitung und Durchführung von internationalen Projekten bis hin zur Wahrnehmung von Aufgaben des mittleren und höheren Managements erstrecken.

Die Absolventinnen und Absolventen des Internationalen Wirtschaftsingenieurwesens sollen insbesondere qualifiziert werden, Führungsaufgaben, insbesondere in internationalen Unternehmen, zu übernehmen und an der Schnittstelle von Management und Technologie erfolgreich zu agieren. Sie sind befähigt, die für die Lösung sowohl wirtschaftswissenschaftlicher als auch technischer Fragestellungen benötigten Methoden und Verfahren erfolgreich auch auf ihnen neue Problemstellungen und in sich verändernden Situationen anzuwenden, diese Methoden kritisch zu hinterfragen und unter Berücksichtigung neuer Erkenntnisse weiter zu entwickeln. Sie verfügen über eine solide Basis, um in ihrer beruflichen Tätigkeit auch unter Berücksichtigung ethischer Grundsätze verantwortlich handeln zu können.



Berufliche Perspektiven

Berufliche Perspektiven finden sich für die Absolventen des Studiengangs Internationales Wirtschaftsingenieurwesen in der Industrie, insbesondere in international agierenden Unternehmen, in Dienstleistungsunternehmen, insbesondere in Beratungsunternehmen, und in der Forschung. Sie sind besonders befähigt, Tätigkeiten an der Schnittstelle von technischen und wirtschaftlichen Bereichen auszuführen, zwischen diesen Bereichen zu vermitteln und auch Führungspositionen in diesen Bereichen zu übernehmen.

Lernziele

Die Absolventinnen und Absolventen verfügen über die für die berufliche Tätigkeit im nationalen wie internationalen Rahmen notwendigen fachlichen und personalen Kompetenzen auf dem interdisziplinären Gebiet des Wirtschaftsingenieurwesens. Sie haben ein umfassendes wissenschaftlich fundiertes Fachwissen der Wirtschafts‐ und Ingenieurswissenschaften sowie vertiefte, spezialisierte Kenntnisse in ausgewählten betriebswirtschaftlichen und ingenieurwissenschaftlichen Fachgebieten erworben. Sie sind damit zu selbständigem Arbeiten an der Schnittstelle zwischen betriebswirtschaftlichen und technischen Bereichen befähigt und in der Lage, Managementfunktionen und insbesondere Führungsaufgaben in unterschiedlichen, auch multinationalen Unternehmen auszuüben. Hierzu zählen unter anderem technologieorientierte Betriebe, Produktionsunternehmen, industrielle Dienstleister sowie Unternehmensberatungen. Darüber hinaus haben sie die Befähigung zu einer weiterführenden wissenschaftlichen Tätigkeit mit dem Ziel der Promotion.
Die Absolventinnen und Absolventen haben Fachkompetenzen erworben, die sie dazu befähigen,

  • komplexe strategische Planungsaufgaben in internationalen Wertschöpfungsketten zu übernehmen und dabei ihr Fachwissen aus den Bereichen Wirtschaftswissenschaften und Ingenieurswissenschaften erfolgreich in die Praxis zu übertragen;
  • die für die Berufsausübung benötigten Methoden und Techniken der Wirtschafts‐ und Ingenieurswissenschaften erfolgreich auch in einem internationalen Unternehmenskontext anzuwenden, geeignet anzupassen und bei Bedarf forschend weiterzuentwickeln;
  • die erworbenen interdisziplinären Kenntnisse durch integrative Verknüpfung zur Lösung von komplexen Problemen technologieorientierter Unternehmen oder von abgegrenzten Forschungsfragen aus dem Feld des Wirtschaftsingenieurwesens zu nutzen;
  • Implikationen aus dem Spannungsfeld zwischen Wirtschaft und Technologie zu erkennen und zwischen den betreffenden Funktionsbereichen zu vermitteln;
  • neue Technologien und Systeme in verschiedenen betrieblichen Funktionsbereichen zu erforschen, zu entwickeln, zu analysieren und kritisch zu bewerten sowie zu implementieren;
  • auch in sich unvorhersehbar ändernden Planungssituationen operative und strategische Planungsaufgaben im internationalen Unternehmenskontext zu bearbeiten und einer Lösung zuzuführen;
  • strategische und operative Aufgaben in produzierenden Unternehmen sowie bei Dienstleistern, insbesondere in einem internationalen Umfeld, auszuführen.

Die Absolventinnen und Absolventen verfügen zudem über personale Kompetenzen, die sie in die Lage versetzen,

  • erfolgreich in einem internationalen Unternehmenskontext zu agieren und insbesondere in leitender Funktion an technologie‐ oder managementorientierten Projekten im internationalen Kontext mitzuwirken;
  • erfolgreich in (internationalen) Teams zu arbeiten und Gruppen erfolgreich zu leiten sowie ihr Fachwissen an andere weiterzugeben;
  • international mit Fachleuten, auch anderer Disziplinen, in englischer und deutscher Sprache zu kommunizieren und die Ergebnisse ihrer Arbeit auch fachübergreifend schriftlich und mündlich verständlich darzustellen;
  • eigenverantwortlich Aufgabenstellungen in einem neuen oder sich in der Entwicklung befindlichen Bereich des Wirtschaftsingenieurwesens zu formulieren, Ziele zu definieren sowie eigenständig und im Team auch für strategische Probleme und abgegrenzte Forschungsfragen geeignete Problemlösungen zu entwickeln;
  • das theoretische Wissen in die Praxis zu übertragen sowie neue betriebswirtschaftliche Fragestellungen und technische Zusammenhänge in komplexen Unternehmenssituationen zu analysieren;
  • sich fachspezifische Kenntnisse aus der Literatur selbständig zu erarbeiten, Publikationen kritisch zu bewerten und selbst entsprechende fachliche bzw. wissenschaftliche Beiträge zu einschlägigen Themen zu verfassen;
  • ihr Wissen unter Berücksichtigung technischer, ökonomischer und gesellschaftlicher Erfordernisse verantwortungsbewusst zu erweitern und forschend zu vertiefen;
  • auch nicht‐technische Auswirkungen der Ingenieurtätigkeit systematisch zu reflektieren und in ihr Handeln im sozioökonomischen Kontext verantwortungsbewusst einzubeziehen.

Studiengangsstruktur

Das Studium des Internationalen Wirtschaftsingenieurwesens vermittelt auf der einen Seite breite betriebswirtschaftliche und Management-Kompetenzen für industrielle Berufsfelder mit internationaler Ausrichtung. Dabei können die Studierenden ihre Kenntnisse in ausgewählten Gebieten wie z.B. Supply Chain Management, Technologiemanagement, Personalmanagement, strategischem Management oder auch in Feldern wie Marketing, Controlling oder Operations Research vertiefen. Wählbar sind insbesondere die Profile

  • Marketing und Technologie
  • Supply Chain  Management und Logistik
  • Corporate Management
  • Entrepreneurship

Auf der anderen Seite können die Studierenden in diesem Studiengang Vertiefungen in verschiedenen ingenieurwissenschaftlichen Bereichen auswählen. Dies sind derzeit die Bereiche

  • Bauingenieurwesen
  • Elektrotechnik
  • Energie- und Umwelttechnik
  • Informationstechnologie
  • Logistik
  • Luftfahrtsysteme
  • Mechatronik
  • Produktentwicklung und Produktion
  • Regenerative Energien
  • Verfahrenstechnik und Biotechnologie
Das dritte Semester, das viele Wahlpflichtveranstaltungen enthält, eignet sich besonders gut für ein Auslandssemester. Die TUHH fördert diese Alternative und hat verschiedene Austauschpartnerschaften mit Universitäten im Ausland.


Fachmodule der Kernqualifikation

Modul M0560: Institutionelle Rahmenbedingungen des internationalen Managements

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Methoden der Internationalen Managementforschung (L1911) Vorlesung 2 2
Wirtschaftliche Rahmenbedingungen in ausgewählten Ländern (L0159) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 4 4
Modulverantwortlicher Prof. Thomas Wrona
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Betriebswirtschaftliche Kenntnisse, inhaltliche Kenntnisse der Vorlesung „International Management“

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

Die Studierenden können

  • die Bedeutung von institutionellen Rahmenbedingungen für das Handeln von Unternehmen in verschiedenen Ländern beschreiben
  • hierbei insbesondere die wirtschaftlichen und rechtlichen Rahmenbedingungen erläutern und kritisch reflektieren
  • die wichtigsten wirtschaftlichen Rahmenbedingungen in ausgewählten Ländern benennen und voneinander abgrenzen
  • Historische, demographische und ökonomische Kennzahlen spezifischer Wirtschaftsräume in einen internationalen Kontext setzen
  • verschiedene Möglichkeiten der Beschreibung von Wettbewerbsvorteilen aus der Analyse der internen und externen Unternehmenssituation ableiten
  • Methoden der Analyse externer Rahmenbedingungen (Konkurrenzanalysen, Branchenstrukturanalyse nach Porter, Analyse der globalen Umwelt im Rahmen der PESTEL-Analyse, Diamantmodell und Clusteranalyse) anwenden
  • verschiedene Ansätze, Theorien und Methoden und zugrunde liegende Annahmen der Thematik benennen und voneinander abgrenzen
  • unterschiedliche Ziele empirischer Forschung allgemein und in der Internationalen Managementforschung im besonderen erläutern
  • verschiedene Möglichkeiten der Organisation empirischer Forschung erläutern und kritisch reflektieren

  • Idealtypische Forschungsdesigns beschreiben und von einander abgrenzen
Fertigkeiten

Die Studierenden sind auf Basis des erlernten Wissens in der Lage,

  • verschiedene Risiken und andere Einflussfaktoren im Rahmen der Umweltanalyse im internationalen Kontext zu erkennen und anschließend zu bewerten
  • typische Probleme im Internationalen Management zu identifizieren und kontextbezogen und situationsadäquat Lösungsvorschläge zu entwickeln
  • externe und interne Informationen in verschiedenen, internationalen Wirtschaftsräumen zu interpretieren und zielgerichtet zu analysieren, aufarbeiten und präsentieren
  • auf der Grundlage spezieller Problemstellungen innerhalb des internationalen Managements ein geeignetes Forschungsdesign aufzustellen
  • den Einfluss verschiedener Forschungsziele auf das gewählte Forschungsdesign zu beurteilen
  • für ein einfaches Forschungsproblem einen idealtypischen Forschungsprozess vorzustrukturieren/zu konzipieren
  • theoretisches Vorwissen im Internationalen Management adäquat in ein Forschungsdesign (qual./quan.) zu integrieren
  • die Güte und den Aussagegehalt (rigour/relevance) beispielhafter empirischer Studien kritisch zu bewerten
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage,

  • fachspezifische und fachübergreifende Diskussionen zu führen;
  • ihre Arbeitsergebnisse schriftlich und mündlich darzustellen und zu vertreten;
  • respektvoll und erfolgreich in einem Team zu arbeiten.
Selbstständigkeit

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage,

  • sich Wissen über das Fachgebiet selbstständig zu erarbeiten und das erworbene Wissen auch auf neue Fragestellungen zu transferieren.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 33 % Midterm
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang ca. 30 Seiten plus Präsentation
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L1911: Methoden der Internationalen Managementforschung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Thomas Wrona
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Grundlagen empirischer Forschung
  • Arten wissenschaftlicher Aussagen
  • Ziele empirischer Forschung und Forschungsdesigns in der internationalen Managementforschung
  • Spezielle Forschungsprobleme und -fragestellungen der Internationalen Managementforschung
  • Inhalt und Prozess quantitativer Forschung im Internationalen Management (Fragestellungen, Theorien und Hypothesen, Datenerhebung, Datenauswertung, Contribution)
  • Inhalt und Prozess qualitativer Forschung im Internationalen Management (Fragestellungen, die Rolle der Theorie, Samplingstrategien, Datenerhebung via Interviews, Datenauswertung via Grounded Theory, Contribution)
  • Übergreifende Problemfelder (Indikation von Forschungsdesigns, Gütekriterien)
  • Literaturreviews als Beispiel nicht-empirischer Forschung
Literatur
  • Bortz, J./Döring, N. (2006): Forschungsmethoden und Evaluation für Human- und Sozialwissenschaftler, 4. überarb. Aufl., Nachdruck, Heidelberg 2009.
  • Brühl, R. (2014): Wie Wissenschaft Wissen schafft - Wissenschaftstheorie für Sozial- und Wirtschaftswissenschaften, Stuttgart 2014 (UTB Taschenbuch)
  • Bryman, A./Bell, E. (2015). Business research methods. Oxford University Press, USA.
  • Eisenhardt, K. M./Graebner, M. E. (2007): Theory building from cases: Opportunities and challenges, in: Academy of Management Journal, 50. Jg. 2007, Heft 1, S. 25-32.
  • Flick, U. (2009). An Introduction to Qualitative Research (4th ed.). Thousand Oaks, CA: Sage Publications.
  • Kirsch, W./Seidl, D./van Aaken, D. (2007): Betriebswirtschaftliche Forschung. Wissenschaftstheoretische Grundlagen und Anwendungsorientierung, Stuttgart 2007.
  • Oesterle, Michael-Jörg, and Stefan Schmid. "Internationales Management." Forschung, Lehre, Praxis. Schäffer-Poeschel, Stuttgart (2009).
  • Töpfer, A. (2009): Erfolgreich forschen, Berlin/Heidelberg 2009.
  • Wrona, T. (2005): Die Fallstudienanalyse als wissenschaftliche Forschungsmethode, ESCP-EAP Working Paper Nr. 10, Berlin 2005 (wird zum Download zur Verfügung gestellt).
  • Wrona, T./Bauer, A. (i.V.): Theory-based Qualitative Case Study Research (Lehrbuch in Vorbereitung)

Übungstexte, die während der Vorlesung herausgegeben werden.

Lehrveranstaltung L0159: Wirtschaftliche Rahmenbedingungen in ausgewählten Ländern
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 4
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 64, Präsenzstudium 56
Dozenten Prof. Thomas Wrona, Dr. Lydia Schuster
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen/Branchen/Ländern/Regionen
  • Standortwettbewerb und globale Strategien
  • Diamant-Modell (developing und developed countries)
  • Cluster-Internationalisierung
  • Wirtschafts- und Regionalpolitik
  • Harvard Case Studies ausgewählter Unternehmen/Branchen/Länder/Regionen
  • Erarbeitung und Präsentation der Fallstudien in Gruppen
  • Participant-centered learning
  • Verfassen einer Seminararbeit mit Cluster- und Länderbezug
Literatur
  • Audretsch, D. and Feldman, M. (1996), “Knowledge spillovers and the geography of innovation and production”, American Economic Review, Vol. 86 No. 3, pp. 630-640.
  • Bamberger, I. and Wrona, T. (2012), Strategische Unternehmensführung, 2., erweiterte Auflage, München 2012.
  • Bamberger, I./Wrona, T. (2012): Strategische Unternehmensführung, 2., erweiterte Auflage, München 2012.
  • Bell, G.G. (2005), “Clusters, networks, and firm innovativeness”, Strategic Management Journal, Vol. 26 No. 3, pp. 287-295.
  • Krugman, P. (1991), Geography and Trade, MIT Press, Cambridge, MA.
  • Porter, M.E. (1990), The Competitive Advantage of Nations, Free Press, New York, NY.
  • Porter, M.E. (1991): Nationale Wettbewerbsvorteile, München 1991
  • Porter, M.E. (2008): On Competition, Boston MA 2008
  • Tallman, S., Jenkins, M., Henry, N. and Pinch, S. (2004), “Knowledge, clusters and competitive advantage”, Academy of Management Review, Vol. 29 No. 2, pp. 258-271.

Modul M0698: Rechnungswesen

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Externes Rechnungswesen und Finanzierung (L3053) Vorlesung 2 3
Internes Rechnungswesen und Investition (L3054) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Matthias Meyer
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse der Buchführung und der allgemeinen Betriebswirtschaftslehre.

Die zum erfolgreichen Absolvieren dieses Moduls erforderlichen Vorkenntnisse, insbesondere der Buchführung, werden im Rahmen eines E-Learning-Angebots vermittelt.

Durch einen zugehörigen Online-Test kann die/der Studierende Punkte erwerben, die dem Ergebnis der Abschlussprüfung des Moduls zugerechnet werden.

Einen Zugang sowie weitere Informationen zu dem zugehörigen Online-Lernmodul erhalten die Studierenden bei ihrer Einschreibung.

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

Die Studierenden kennen ...

  • die Grundstruktur der laufenden Kostenerfassung und -verrechnung und können diese in
    Kostenarten-, Kostenstellen- und Kostenträgerrechnung unterteilen;
  • verschiedene Kostenklassifikationen (variabel/fix, Einzel/Gemein) und können diese theoretisch einordnen;
  • den Begriff und die Notwendigkeit von Kostenstellen;
  • verschiedene Kalkulationsverfahren;
  • simulationsbasierte Methoden für das Design von Kostenrechnungssystemen
  • Instrumente zur Kostenplanung und -kontrolle;
  • verschiedene Teilkostenrechnungssysteme als Alternative zur Vollkostenrechnung und können diese umfassend charakterisieren;
  • moderne Entwicklungen des Kostenmanagements;
  • den Accuracy-Effort Tradeoff und varianzbasierte Kritikpunkte an der Prozesskostenrechnung;
  • nationale und internationale Standards für die Bilanzierung;
  • den Aufbau der Bilanz, und sie können einzelne Bilanzpositionen hinsichtlich ihres Ansatzes und ihrer Bewertung erläutern;
  • die Bestandteile des Jahresabschlusses nach HGB und IFRS und können diese erläutern;
  • den Unterschied zwischen Gesamt- und Umsatzkostenverfahren;
  • Funktion und Methodik der Wirtschaftsprüfung;
  • die Vorgehensweise der Bilanzanalyse und können die Arbeitsschritte der Methodenauswahl, Datenaufbereitung und Datenauswertung erläutern;
  • die wichtigsten finanz- und erfolgswirtschaftlichen Kennzahlen und können diese herleiten;
  • die Rolle der Finanzfunktion in international operierenden Unternehmen und die Interdependenzen zwischen Investition und Finanzierung;
  • die wichtigsten Theorien und Modelle auf dem Gebiet der Investition und Finanzierung;
  • Methoden zur Unternehmensbewertung und zur Bewertung von Investitionsentscheidungen;
  • Ansätze zur Risikobestimmung auf dem Gebiet der Investition und Finanzierung sowie die Portfoliotheorie;
  • alternative Finanzierungsmöglichkeiten sowie deren spezifische Ausgestaltung und Bewertung;
  • die Inhalte und Methoden der kurz- und langfristigen Finanzplanung;
  • die speziellen Anforderungen an Finanzierungs- und Investitionsaktivitäten im internationalen Kontext.



Fertigkeiten

Die Studierenden sind auf Basis des erlernten Wissens in der Lage,

  • Merkmale der Kosten- und Leistungsrechnung zu erläutern und Methoden aus diesem Bereich auf betriebswirtschaftliche Problemstellungen anzuwenden;
  • die Aufgaben der Kostenarten-, Kostenstellen-, sowie Kostenträgerrechnung zu beschreiben sowie die Einordnung in das Grundschema der Kostenerfassung und -verrechnung zu diskutieren;
  • verschiedene Möglichkeiten der fallweisen Sonderverrechnung von Kostenstellenleistungen zu unterscheiden und zweckbezogen umzusetzen;
  • verschiedene Kalkulationsverfahren in Abhängigkeit von der Homogenität bzw. Heterogenität der erstellten Leistungseinheiten zu charakterisieren und anzuwenden;
  • die Grenzplankostenrechnung sowie engpassbezogene Deckungsbeiträge als entscheidungsorientierte Kostenrechnungssysteme einzuordnen und anzuwenden und die Ergebnisse ihrer Analysen zu interpretieren;
  • Kostenplanung von Kostenmanagement abzugrenzen;
  • Prozesskostenrechnung und Target Costing anzuwenden und die Ergebnisse ihrer Analysen zu interpretieren;
  • aktuelle Forschungsergebnisse zum Design von Kostenrechnungssystemen zu interpretieren
  • die Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Teilen des betrieblichen Rechnungswesens zu erläutern und ihre Adressaten und Rechengrößen zu unterscheiden;
  • gesetzliche Vorschriften des deutschen Handelsrechtes zur Buchführung und Bilanzierung zu erläutern, zu deuten und auf gängige Sachverhalte des betrieblichen Geschehens anzuwenden;
  • Unterschiede zwischen HGB und IFRS bzgl. wesentlicher Bilanzpositionen zu erkennen und kritisch zu bewerten;
  • die Technik der Bilanzanalyse zu erläutern, sie auf die Jahresabschlüsse diverser internationaler Unternehmen anzuwenden (auch IFRS) und daraus Rückschlüsse auf die dort vorherrschenden wirtschaftlichen Verhältnisse zu machen;
  • Theorien und Modelle zum Investitionsmanagement internationaler Unternehmen zu erläutern, deren Einsatzmöglichkeiten zu bewerten und die Ergebnisse kritisch zu reflektieren;
  • Methoden der Finanzmathematik auf Investitions- und Finanzierungsprobleme anzuwenden und geeignete Softwaretools für die Berechnungen zu verwenden;
  • Investitionsprojekte international operierender Unternehmen unter Verwendung geeigneter betriebswirtschaftlicher Methoden und Kennzahlen adäquat zu bewerten, das optimale Investitionsportfolio zu bestimmen und darüber zu entscheiden;
  • den Kapitalbedarf und die Kapitalkosten global operierender Unternehmen zu bestimmen;
  • Finanzierungsalternativen zu bewerten und auf Grundlage der Ergebnisse auszuwählen;
  • im Kontext globalisierter Finanzmärkte eine geeignete Dividendenhöhe und die Dividendenpolitik von Unternehmen, aber auch Art, Volumen, Laufzeit und Verzinsung von Unternehmensanleihen festzulegen;
  • die Attraktivität von Übernahmen internationaler Wettbewerber finanziell zu bewerten.



Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind in der Lage ...

  • betriebswirtschaftliche Problemstellungen im Team zu analysieren und gemeinsam Lösungen zu entwickeln;
  • die Ergebnisse ihrer Analysen auch in englischer Sprache verständlich darzustellen;
  • die Implikationen aktueller Forschungsergebnisse anderen zu erklären und mit diesen gemeinsam kritisch zu reflektieren
  • im Rahmen einer Wirtschaftsprüfung als kompetenter Ansprechpartner zu fungieren;
  • die ethischen Dilemmata von Investitions- und Finanzierungsentscheidungen zu bestimmen und sie im Rahmen der Entscheidungsanalysen zu berücksichtigen;
  • Führungsverantwortung in Fragen zur Investition und Finanzierung im Unternehmen, aber auch in der Teamarbeit zu übernehmen und fachlich fundierte Lösungsvorschläge zu präsentieren.
Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage,

  • die vorgestellten Methoden der Kostenrechnung anzuwenden, um betriebswirtschaftliche Problem­stellungen zu analysieren und die Ergebnisse zu interpretieren sowie kritisch zu bewerten;
  • die Kapitalstruktur global operierender Unternehmen kritisch zu analysieren
  • das theoretische Wissen über das Rechnungswesen in die betriebliche Praxis zu übertragen;
  • eigenständig zu entscheiden, für welche Problemstellung welche Methoden des Rechnungswesens angewendet werden können;
  • sich Wissen über das Fachgebiet selbstständig zu erarbeiten und das erworbene Wissen auch auf neue Fragestellungen zu transferieren;
  • Kostenrechnungssysteme eigenständig zu nutzen und zweckorientiert zu gestalten;
  • operative Aufgaben des Rechnungswesens selbstständig auch in international tätigen Unternehmen auszuführen;
  • Methoden der Abbildung und Analyse der erfassten Geschäftsvorfälle anzuwenden, um betriebs­wirtschaftliche Problemstellungen zu analysieren und die Ergebnisse kritisch zu bewerten;
  • die im Rahmen einer Bilanzanalyse ermittelten Kennzahlen zu interpretieren und kritisch zu bewerten;
  • die Kapitalstruktur eines Unternehmens strategisch zu optimieren und in geeigneter Weise die unterschiedlichen Formen der Unternehmensfinanzierung auf den globalen Finanzmärkten zum Einsatz zu bringen;
  • eine kurzfristige und langfristige Finanzplanung vorzunehmen;
  • die Gewinn- und Risikoposition eines international operierenden Unternehmens zu analysieren und zu  optimieren;
  • Unternehmen zu bewerten und internationale Unternehmensübernahmeentscheidungen zu treffen.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 33 % Midterm
Ja 5 % Übungsaufgaben
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L3053: Externes Rechnungswesen und Finanzierung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Matthias Meyer
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Bedeutung des externen Rechnungswesens und erster Überblick
  • Bilanz und GuV
  • Gesamt- und Umsatzkostenverfahren, Anhang
  • Bilanzierungsgrundsätze und -regelungen: Allgemeine Ansatzvorschriften, Bewertungs- und Ausweisvorschriften HGB
  • Internationale Rechnungslegung (IFRS, US-GAAP)
  • Bilanzpolitik
  • Wirtschaftsprüfung
  • Vorgehen Bilanzanalyse: Methodenauswahl, Datenaufbereitung, Datenauswertung
  • Jahresabschlussanalyse (finanzwirtschaftlich: Investitionsanalyse, Finanzierungsanalyse, Liquiditätsanalyse; erfolgswirtschaftlich: Aufwandsanalyse, Ertragsanalyse, Rentabilitätsanalyse)
  • Risiko und Return (z. B. Risikomessung, Risiko und Diversifikation, die Kosten von Kapital, Dividendenentscheidungen, Bewertung von Prinzipien wie WACC, APV, multiple und reale Optionen)
  • Kapitalstrukturen (z. B. Eigenkapitalfinanzierung und Aktien, Schuldenfinazierung und Wertpapiere, Lesaing und Off-Balance-Sheet Finanzierung)

    Übung:

    In die Vorlesung ist eine Übung integriert.


Literatur
  1. Skript und Unterlagen, die zur Vorlesung und Übung herausgegeben werden.
  2. Ausgewählte Bücher:
  • Coenenberg, A./Haller, A./Mattner, G./Schultze, W. (2009): Einführung in das Rechnungswesen, 3. Aufl., Stuttgart.

  • Döring,U./Buchholz, R. (2009): Buchhaltung und Jahresabschluss, 11. Aufl., Berlin.
  • Heinhold, M. (2010): Buchführung in Fallbeispielen, 11. Aufl., Stuttgart.
  • Pellens, B./Fülbier, R. U./Gassen, J./Sellhorn, T. (2011): Internationale Rechnungslegung: IFRS 1 bis 9, IAS 1 bis 41, IFRIC-Interpretationen, Standardentwürfe Mit Beispielen, Aufgaben und Fallstudie 8. Aufl., Stuttgart.
  • Brealey, R.A./Myers, S.C./Allen, F. (2020): Principles of Corporate Finance, 13e, New York: McGraw-Hill. 

  • Wöhe, G./Döring, U. (2010): Einführung in die allgemeine Betriebswirtschaftslehre, 24. Aufl., München.
  • Berk, J./DeMarzo, P. (2017): Corporate Finance, 5e, Boston: Pearson.

   3. Gesetzestexte/Standards:

  • Handelsgesetzbuch (HGB) (Achtung: BilMoG!), teilw. Aktiengesetz (AktG) http://www.gesetze-im-internet.de/hgb/index.html
Lehrveranstaltung L3054: Internes Rechnungswesen und Investition
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Matthias Meyer
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Kostenartenrechnung: Kostenbegriffe, Erfassung und Bewertung von Ressourcen
  • Kostenstellenrechnung: Anbauverfahren, Stufenleiterverfahren, Gleichungsverfahren, Kostenschlüssel
  • Kalkulation: Verursachungs- und Marginalprinzip, Divisionskalkulation, Äquivalenzziffernkalkulation, Zuschlagskalkulation, Verrechnungssatzkalkulation
  • Kostenträgerrechnung: Kostenträgerstückrechnung, Kostenträgerzeitrechnung, Gesamt- und Umsatzkostenverfahren
  • Plankostenrechnung: Kostenauflösung, starre und flexible Plankostenrechnung, Grenzplankostenrechnung
  • Deckungsbeitragsrechnung: Direct Costing, stufenweise Fixkostendeckungsrechnung, engpassbezogener Deckungsbeitrag in der operativen Produktionsprogrammplanung
  • Modernes Kostenmanagement: Relevance lost, Prozesskostenrechnung, Target Costing
  • Bewertung und Investitionsrechnung (z. B. Zeitwert von Geld, Bewertung von Aktien und Wertpapieren, abgezinster Cash Flow, Net Present Value und andere Kriterien, Investitionsentscheidungen treffen)

Übung:

In die Vorlesung ist eine Übung integriert. Zudem gibt es für den Teil „Internes Rechnungswesen“ web-basierte Übungsaufgaben zum Selbsttest.

Literatur

Mandatory literature:

Brealey, R.A./Myers, S.C./Marcus, A.J (2020): Fundamentals of Corporate Finance, 10e, New York: McGraw-Hill.

Additional literature:

Brealey, R.A./Myers, S.C./Allen, F. (2020): Principles of Corporate Finance, 13e, New York: McGraw-Hill.

Berk, J./DeMarzo, P. (2017): Corporate Finance, 5e, Boston: Pearson.

Eun, C.S./Resnick, B.G. (2018): International Financial Management, 8e, New York: McGraw-Hill.

Ross, S./Westerfield, R./Jaffe, J./Jordan, B. (2016): Corporate Finance, 11e, New York: McGraw-Hill.

Ross, S.A./Westerfield, R.W./Jaffe, J./Jordan, B. (2018): Corporate Finance: Core Principles and Applications, 5e, New York: McGraw-Hill.

Modul M0820: International Business

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Business-to-Business Marketing (L0762) Vorlesung 2 2
Interkulturelles Management und Kommunikation (L0846) Vorlesung 2 2
Internationales Management (L0157) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Christian Lüthje
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Bachelor-level knowledge in marketing and (international) strategic management; basic understanding of market segmentation, modes of market entry, strategic management, pricing theory and marketing instruments.

The previous knowledge which is required for this module is taught by e-learning modules. Students receive access data and information regarding the online learning module after enrolment at TUHH.


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

The students will develop a thorough understanding of the following:

  • Selling to organizations and marketing strategies in B2B markets
  • Relevant theories, methods and tools for operational B2B marketing
  • Relevant theories for intercultural communication
  • Theoretical knowledge of
    • the importance of globalization for firms and the challenges facing companies in the context of their international operations;
    • methods of measuring the internationalization degree of companies and the resulting practical implications;
    • target market strategies, market entry strategies and foreign operation modes and allocation strategies;
    • different types of international organizational structures (e.g. global organization, network organization, transnational organization);
    • "culture" and its impact on human interaction;
    • important aspects of (intercultural) communication issues.
    • methods of analysis and assessment of market entry risks by applying modern theories such as the “Innovator’s Dilemma” framework;
    • modes of cooperation such as prime contractor and consortium models and their industrial cooperation related advantages and disadvantages;
    • special methods of assessment of specific country risks;


Fertigkeiten

The students will be able to apply this knowledge to

  • identify and systematically address relevant partners when selling to business organizations;
  • place, price and communicate industrial products with the help state-of-the-art B2B marketing tools;
  • define the specifics of global industries and respond to them deriving appropriate practical recommendations (global competitors, regional consumers, local and global suppliers, etc.);
  • derive advantages and disadvantages of different target market, market entry, timing and allocation strategies;
  • apply the theoretical knowledge to business cases or real examples (e.g. internationalization processes of well-known hotel chains or franchise companies, etc.);
  • interpret symbols, rituals and gestures appropriately in an intercultural context.

Based on these skills, the students will be able to

  • analyze market-entry options and market positioning in B2B markets;
  • systematically analyze, work up and present information needed for making the decision for or against internationalization of company’s operations and regarding HOW, WHEN and WHAT;
  • analyze and evaluate risks in the context of international business operations;
  • decide which mode of market entry (e.g. franchising) yields most potential;
  • make methodically based internationalization decisions as well as master the specifics of strategic management in an international context and apply concrete planning processes;
  • develop strategies when approaching international client companies and manage relationships with complex client entities;
  • develop sophisticated market-entry strategies and to position innovative industrial goods in global business-to-business markets;
  • develop communication strategies in the domain of industrial goods, develop pricing plans by applying state-of-the-art tools like Vickrey-auctions to measure willingness-to-pay and methods such as tender-bidding models.
  • solve complex operating planning tasks independently or in a team applying  appropriate methods and comprehensibly present the results of their analysis;
  • identify problems and resolve cultural issues in multi-cultural teams and in intercultural collaborations
  • successfully manage cultural diversity.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students will be able to

  • have fruitful professional discussions;
  • present and defend the results of their work in a group of students;
  • work successfully in multi-cultural teams
  • communicate and collaborate successfully and respectfully with others, also on an intercultural basis.


Selbstständigkeit

The students will be able to

  • acquire knowledge in the specific context independently and to map this knowledge onto other new complex problem fields.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 5 % Übungsaufgaben
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang 3 schriftliche Arbeiten semesterbegleitend
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0762: Business-to-Business Marketing
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christian Lüthje
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Contents

Business-to-business (B2B) markets play an important role in most economies. At the same time, B2B markets differ strongly from consumer goods markets. For example, companies’ buying decisions follow different rules than those of consuming individuals. Consequently, marketing mix decisions in B2B markets need to follow the specific circumstances in such markets.

The aim of this lecture is to enable students to understand the specifics of marketing in B2B markets. At the beginning, students learn which strategic marketing decisions may be most appropriate in industrial markets. Following that, the lecture will focus more on different options to design marketing mix elements - Pricing, Communication and Distribution - in B2B markets. We extend the student’s basic knowhow in marketing and focus on the specific requirements in B2B markets.

Topics
  • The importance, specific characteristics and developments of B2B markets today
  • Organizational buying behavior and the corporate buying process
  • B2B marketing strategies regarding modes and time of market entry with focus on innovative industrial products
  • Types of project-related cooperation in the B2B project business
  • Specific operational marketing methods in communication (success factors of fares and exhibitions, importance of public relations for B2B markets); pricing (measuring willingness-to-pay via auctions; value-based pricing in industrial markets, bidding models and auctioning); distribution and channel strategies for B2B markets
  • Marketing in complex value chains: Solving the problem of direct customers’ unwillingness to adopt innovative products by directly addressing indirect customers

Knowledge

The students will develop a thorough understanding of:

  • How organizations and firms buy
  • How marketing can be performed in complex value chains
  • Promising market and competitive strategies in B2B markets
  • Modes of cooperation in B2B markets
  • Marketing-Mix decisions in B2B marketing (communication, pricing, distribution)

Skills

  • analyzing the advantages and disadvantages of different target market, market entry, timing and allocation strategies;
  • identifying and systematically address relevant partners when selling to business organizations;
  • developing context-specific market-entry and timing strategies;
  • making appropriate decisions for the pricing and communication of industrial products;
  • applying the theoretical knowledge to business cases or real examples

Social Competence

The students will be able to

  • having fruitful professional discussions;
  • presenting and defending the results of their work in groupwork;

Self-reliance

  • acquiring knowledge in the specific context independently and to map this knowledge onto other new complex problem fields.

Assessment

Written examination & Class participation in interactive elements (presentations, homework)

Literatur

Blythe, J., Zimmerman, A. (2005) Business-to-Business Marketing: A global perspective, London, Thomson 

Monroe, K. B. (2002). Pricing: Making Profitable Decisions, 3rd Edition

Morris, M., Pitt, L., Honeycutt, E. (2001), Business-to-Business Marketing, New York, Sage Publishing, 3rd Edition

Nagle, T., Hogan, J., Zale, J. (2009), Strategy and Tactics of Pricing, New York, Prentice Hall, 5th Edition

Lehrveranstaltung L0846: Intercultural Management and Communication
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christian Lüthje
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Globalization of business processes and the revolution in information and communication technologies (ICT) have resulted in distributed workflows across geographic boundaries. These developments as well as increased immigration emanating, for example, as a consequence of a shortage of skilled labour in many industrialized nations, have led to the creation of (virtual) multi-cultural, multi-ethnic teams with diverse cultural backgrounds. Such diversity generally has a positive impact on creativity and innovativeness, as many empirical studies confirm. Nevertheless, varying cultural practices, communication styles, and contextual sensibilities have the potential to disturb or even disrupt collaborative work processes, if left unmanaged.

This course focuses on inter-cultural management
from both, theoretical as well as practical, points of view to provide a solid fundament to students enabling them to operate successfully in cross-cultural settings. Case studies and guest lecture(s) will be used to provide added practical relevance to the course. In addition, where practicable, student assignments will be used to foster autonomous learning.

Some of the main topics covered in this course include:

  • Understanding “culture” and its impact on human interaction
  • Verbal and non-verbal communication
  • High and low context communication
  • Role of formality and non-formality in communication
  • Varying interpretations of symbols, rituals & gestures
  • Managing diversity in domestic settings
Literatur
  • Bartlett, C.A. / Ghoshal, S. (2002): Managing Across Borders: The Transnational Solution, 2nd edition, Boston
  • Deresky, H. (2006): International Management: Managing Across Borders and Cultures, 3rd edition, Upper Saddle  River
  • French, R. (2010): Cross-cultural Management in Work Organisations, 2nd edition, London
  • Hofstede, G. (2003): Culture's Consequences : Comparing Values, Behaviors, Institutions and Organizations across Nations, 2nd edition, Thousand Oaks
  • Hofstede, G. / Hofstede, G.J. (2006): Cultures and Organizations: Software of the mind, 2nd edition, New York


Lehrveranstaltung L0157: International Management
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Thomas Wrona
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Growing internationalization of companies and increased globalization require dealing with operations and specifics of international management as well as creating an understanding of intercultural differences. In order to help the students to understand these specifics and challenges accompanying international companies, the course will be divided in the following parts:

  • Important Aspects in International Management
  • Theories of Internationalization
  • Specific characteristics of international companies and their strategies
  • Organizational Structure and Leadership in international companies

During the course, the content will be covered from a theoretical as well as a practical point of view by using examples of different companies. In order to provide practical relevance to the course, a guest speaker from a well-known international company will be invited or alternatively a company visit will be organized as well as an analysis of a case study will take place. 

Literatur
  1. Course notes and materials provided before the lecture.
  2. Selected books:
    • Bartlett/Ghoshal (2002): Managing Across Borders, The Transnational Solution, 2nd edition, Boston
    • Buckley, P.J./Ghauri, P.N. (1998), The Internationalization of the Firm, 2nd edition
    • Czinkota, Ronkainen, Moffett, Marinova, Marinov (2009), International Business, Hoboken
    • Dunning, J.H. (1993), The Globalization of Business: The Challenge of the 1990s, London
    • Ghoshal, S. (1987), Global Strategy: An Organizing Framework, Strategic Management Journal, p. 425-440
    • Praveen Parboteeah, K.,Cullen, J.B. (2011) , Strategic International Management, International 5th Edition
    • Rugman, A.M./Collinson, S. (2012): International Business, 6th Edition, Essex 2012

Modul M0524: Nichttechnische Angebote im Master

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)

vermittelt 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

  • ausgewähltes Spezialgebiete des jeweiligen nichttechnischen Bereiches erläutern,
  • 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 NTW-Bereich ist).



Fertigkeiten

Die Studierenden können in ausgewählten Teilbereichen

  • grundlegende und teils auch spezielle Methoden der genannten Wissenschaftsdisziplinen anwenden.
  • technische Phänomene, Modelle, Theorien usw. aus der Perspektive einer anderen, oben erwähnten Fachdisziplin befragen.
  • einfache und teils auch fortgeschrittene 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 M0554: Quantitative Methods - Statistics and Operations Research

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Quantitative Methoden - Statistik und Operations Research (L0127) Vorlesung 3 4
Quantitative Methoden - Statistik und Operations Research (L0250) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Kathrin Fischer
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Knowledge of Mathematics on the Bachelor Level. Relevant previous knowledge is taught and tested by an online module.


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

The students know

  • different methods from the field of descriptive statistics and can explain them and their importance for Business Analytics;
  • different forecasting methods as, e.g., moving averages or linear regression;
  • different discrete and continuous distribution functions and can explain their meaning and their areas of application;
  • the laws of probability theory as, e.g. the Bayes rule, and can explain them;
  • different methods of inferential statistics - e.g. confidence intervals, hypothesis testing and regression analysis - and can explain their theoretical background;
  • fields of research in which statistical methods are applied;
  • the history and relevance of Operations Research;
  • linear programming methods for solving planning problems, and can explain them;
  • selected methods of transportation and network optimization, and can explain them;
  • integer programming models and methods, e.g. for location planning;
  • appropriate software for solving these problems;
  • relevant areas of OR research.
Fertigkeiten

Students are able to

  • collect empirical data by appropriate methods, to aggregate, classify and analyze the data and to draw conclusions from them also in complex and realistic situations, e.g. for time series;
  • recognize different distribution functions and to apply them in the solution of Business problems;
  • apply laws of probability, as e.g. the Bayes rule, to construct solutions for Business and Engineering problems;
  • select appropriate methods of inferential statistics, apply them to Business problems and evaluate the results of their analysis;
  • construct appropriate quantitative - linear or integer - models for Business and Engineerig planning situations;
  • apply methods from linear and integer programming and interpret and evaluate the results;
  • apply methods from transport and network planning and interpret and evaluate the results;
  • solve the problems with appropriate software, carry out sensitivity analyses and evaluate the results;
  • develop a critical judgement of the different methods and their applicability;
  • use models and methods from Statistics and OR to analyse problems from the areas of business and engineering and to evaluate the results;
  • apply their theoretical knowledge of the different methods to practical problems, in particular in international value chains and also to apply their knowledge to specific research problems.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students are able to

  • engage in scientific discussions on topics from the fields of Statistics and OR;
  • present the results of their work to specialists;
  • work successfully and respectfully in a team.
Selbstständigkeit

Students are able to

  • carry out complex data analyses independently, individually or in a team;
  • solve complex Business planning problems independently or in a team, selecting and using appropriate software;
  • gather knowledge in the area independently and research-based, and to apply their knowledge also in new and unknown situations;
  • critically evaluate the results of their work and the consequences.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 2.5 % Übungsaufgaben
Ja 47.5 % Midterm
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 3 Stunden (1,5 Stunden Midterm, 1,5 Stunden Abschlussklausur)
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0127: Quantitative Methods - Statistics and Operations Research
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Kathrin Fischer
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Statistics

  • Descriptive Statistics: Graphical representations, calculation of relevant measures of central tendency etc., also by using a computer; application of methods for large data sets, analysis and comparison of results, critical discussion and evaluation of methods and their use in scientific projects and business practice
  • Probability theory: important laws, dependent probabilities, Bayes Rule; application to practical problems
  • Use and application of probability distributions , as e.g. Binomial and Normal distribution to Management and Engineering problems
  • Methods of inferential statistics: confidence intervals: theoretical background and applications; hypothesis testing: theoretical background and application to business problems; regression analysis: theoretical background and application in research practice.

    Operations Research
  • Linear Programming: Modelling business decision situations, solving problems by Simplex method and by using software, theoretical background of Simplex procedure, Dual Simplex procedure and blocked variables, special cases (degeneracy etc.); sensitivity analysis and interpretation
  • Transportation planning: Modellung transportation and transshipment problems in global networks; Solving transportation problems using software
  • Network Optimization problems: modelling production and transportation networks, solving planning problems in networks, Network Planning as a research topic
  • Integer Programming: Models using integer variables, e.g. in location decisions, branch and bound procedure
Literatur

Ausgewählte Bücher:

D.R. Anderson / D.J. Sweeney / T.A. Williams / Martin: Quantitative Methods for Business. 11th Edition, Thomson, South Western 2008.

Bluman, Alan G.: Elementary Statistics - A brief version. Third Edition, McGrawHill 2006.
Bowerman, Bruce L. and O’Connell, Richard T.: Business Statistics in Practice, 8th edition, McGraw-Hill 2016.

Domschke, W., Drexl, A.: Einführung in Operations Research, 9. Auflage, Springer, Berlin et al. 2015.

Domschke, W. / A. Drexl / R. Klein / A. Scholl / S. Voß: Übungen und Fallbeispiele zum Operations Research, 8. Auflage, Springer, Berlin et al. 2015

Hillier, F.S., Lieberman, G.J.: Introduction to Operations Research. 11th Edition, McGraw-Hill, 2014.

Schira, J.: Statistische Methoden der VWL und BWL - Theorie und Praxis. 5. Auflage, Pearson Verlag 2016.

Zudem: Skript und Unterlagen, die  zur Vorlesung herausgegeben werden.


Lehrveranstaltung L0250: Quantitative Methods - Statistics and Operations Research
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Kathrin Fischer
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Statistics

  • Descriptive Statistics: Graphical representations, calculation of relevant measures of central tendency etc., also by using a computer; application of methods for large data sets, analysis and comparison of results, critical discussion and evaluation of methods and their use in scientific projects and business practice
  • Probability theory: important laws, dependent probabilities, Bayes Rule; application to practical problems
  • Use and application of probability distributions , as e.g. Binomial and Normal distribution to Management and Engineering problems
  • Methods of inferential statistics: confidence intervals: theoretical background and applications; hypothesis testing: theoretical background and application to business problems; regression analysis: theoretical background and application in research practice.

    Operations Research
  • Linear Programming: Modelling business decision situations, solving problems by Simplex method and by using software, theoretical background of Simplex procedure, Dual Simplex procedure and blocked variables, special cases (degeneracy etc.); sensitivity analysis and interpretation
  • Transportation planning: Modellung transportation and transshipment problems in global networks; Solving transportation problems using software
  • Network Optimization problems: modelling production and transportation networks, solving planning problems in networks, Network Planning as a research topic
  • Integer Programming: Models using integer variables, e.g. in location decisions, branch and bound procedure

Literatur

Ausgewählte Bücher:

D.R. Anderson / D.J. Sweeney / T.A. Williams / Martin: Quantitative Methods for Business. 11th Edition, Thomson, South Western 2008.

Bluman, Alan G.: Elementary Statistics - A brief version. Third Edition, McGrawHill 2006.
Bowerman, Bruce L. and O’Connell, Richard T.: Business Statistics in Practice, 8th edition, McGraw-Hill 2016.

Domschke, W., Drexl, A.: Einführung in Operations Research, 9. Auflage, Springer, Berlin et al. 2015.

Domschke, W. / A. Drexl / R. Klein / A. Scholl / S. Voß: Übungen und Fallbeispiele zum Operations Research, 8. Auflage, Springer, Berlin et al. 2015

Hillier, F.S., Lieberman, G.J.: Introduction to Operations Research. 11th Edition, McGraw-Hill, 2014.

Schira, J.: Statistische Methoden der VWL und BWL - Theorie und Praxis. 5. Auflage, Pearson Verlag 2016.

Zudem: Skript und Unterlagen, die  zur Vorlesung herausgegeben werden.

Modul M1002: Produktions- und Logistikmanagement

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Operatives Produktions- und Logistikmanagement (L1198) Vorlesung 2 2
Strategisches Produktions- und Logistikmanagement (L1089) Vorlesung 2 2
Strategisches Produktions- und Logistikmanagement (L3152) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Wolfgang Kersten
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre


Die zum erfolgreichen Absolvieren dieses Moduls erforderlichen Vorkenntnisse werden im Rahmen eines E-Learning-Angebots vermittelt. Einen Zugang sowie weitere Informationen zu dem zugehörigen Online-Lernmodul erhalten die Studierenden bei ihrer Einschreibung.

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

Die Studierenden können
•    zwischen strategischem und operativem Produktions- und Logistikmanagement differenzieren;
•    Gestaltungsfelder des Produktions- und Logistikmanagements beschreiben;
•    den Unterschied zwischen traditionellen und neueren Produktionsplanungs- und
-steuerungskonzepten verstehen;
•    die aktuellen Herausforderungen und Forschungsfelder des Produktions- und Logistikmanagement, insbesondere in einem internationalen Kontext, wiedergeben und erläutern.



Fertigkeiten

Die Studierenden sind auf Basis des erlernten Wissens in der Lage,
-    Methoden des Produktions- und Logistikmanagements in einem internationalen Kontext anzuwenden,
-    für die Lösung praktischer Probleme geeignete produktionswirtschaftliche Methoden und Werkzeuge auszuwählen,
-    geeignete Vorgehensweisen des Produktions- und Logistikmanagements auch für nicht standardisierte Fragestellungen auszuwählen,
-    Entscheidungsfelder im Produktions- und Logistikmanagement sowie zugehörige Einflussgrößen ganzheitlich zu beurteilen,

-    eine Produktions- und Logistikstrategie sowie einen Global Manufacturing Footprint systematisch zu gestalten.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage,
-    Diskussionen und Teamsitzungen anzuleiten,
-    in Gruppen zu Arbeitsergebnissen zu kommen und diese zu dokumentieren,
-    in fachlich gemischten Teams gemeinsame Lösungen zu erarbeiten und diese vor anderen zu vertreten,
-    Probleme und Lösungen vor Fachpersonen zu vertreten und Ideen weiterzuentwickeln.
Selbstständigkeit

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage,

- mögliche Konsequenzen ihres beruflichen Handelns einzuschätzen,

- sich eigenständig Aufgaben zu definieren, hierfür notwendiges Wissen zu erschließen sowie
geeignete Mittel zur Umsetzung einzusetzen
- Forschungsaufgaben unter Reflexion möglicher gesellschaftlicher Auswirkungen zu definieren
und durchzuführen.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 2.5 % Übungsaufgaben Online-Modul
Nein 15 % Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung PBL
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung C - Bioökonomische Verfahrenstechnik, Schwerpunkt Management und Controlling: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L1198: Operatives Produktions- und Logistikmanagement
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Thorsten Blecker
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Vertiefende Kenntnisse des operativen Produktionsmanagements

  • Traditionelle Produktionsplanung und –steuerungskonzepte

  • Neuere Produktionsplanung und –steuerungskonzepte

  • Verständnis und Anwendung quantitativer Methoden

  • Weitere Konzepte des operativen Produktionsmanagements


Literatur


Corsten, H.: Produktionswirtschaft: Einführung in das industrielle Produktionsmanagement, 12. Aufl., München 2009.

Dyckhoff, H./Spengler T.: Produktionswirtschaft: Eine Einführung, 3. Aufl., Berlin Heidelberg 2010.

Heizer, J./Render, B: Operations Management, 10. Auflage, Upper Saddle River 2011.

Kaluza, B./Blecker, Th. (Hrsg.): Produktions- und Logistikmanagement in Virtuellen Unternehmen und Unternehmensnetzwerken, Berlin et al. 2000.

Kaluza, B./Blecker, Th. (Hrsg.): Erfolgsfaktor Flexibilität. Strategien und Konzepte für wandlungsfähige Unternehmen, Berlin 2005.

Kurbel, K.: Produktionsplanung und ‑steuerung, 5., Aufl., München - Wien 2003.

Schweitzer, M.: Industriebetriebslehre, 2. Auflage, München 1994.

Thonemann, Ulrich (2005): Operations Management, 2. Aufl., München 2010.

Zahn, E./Schmid, U.: Produktionswirtschaft I: Grundlagen und operatives Produktionsmanagement, Stuttgart 1996

Zäpfel, G.: Grundzüge des Produktions- und Logistikmanagement, 2. Aufl., München - Wien 2001


Lehrveranstaltung L1089: Strategisches Produktions- und Logistikmanagement
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Wolfgang Kersten
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Identifikation von Aufgabenschwerpunkten und Gestaltungsfeldern des Produktions- und Logistikmanagements
  • Berücksichtigung aktueller Herausforderungen bei der Formulierung der Produktions- und Logistikstrategie
  • Charakterisierung, Entwicklung und Analyse geeigneter Wettbewerbsstrategien
  • Produktion und Logistik als Wettbewerbsfaktor
  • Identifikation und Gestaltung von Entscheidungsfeldern der Produktionsstrategie (Fertigungstiefenstrategie, Technologiestrategie, Standortstrategie, Kapazitätsstrategie) im Unternehmenskontext
  • Verstehen internationaler Rahmenbedingungen bei der Entwicklung einer Produktions- und Logistikstrategie
  • Vermittlung unterschiedlicher Rollen und Gestaltungsaspekte eines Global Manufacturing Footprint
  • Beurteilung der Produktions- und Logistikstrategien verschiedener Branchen und Unternehmen
  • Vermittlung vertiefender Kenntnisse von Konzepten des Produktions- und Logistikmanagements
  • Vermittlung vertiefender Kenntnisse von Lean Management und verwandten Konzepten; wesentliche Ziele und Maßnahmen; Einfluss von Lean auf Produktions- und Logistikstrategien
  • Analyse des Einflusses der Digitalisierung auf Produktions- und Logistikstrategien
  • Vorstellung und Diskussion aktueller Forschungsergebnisse im Produktions- und Logistikmanagement
  • Integration umfangreicher Problem-Based-Learning Einheiten zur Bearbeitung vorlesungsrelevanter Fallbeispiele;  gemeinsame Erarbeitung und Entwicklung von Problemlösungsvorschlägen im Rahmen der interkulturellen Teamarbeit; Aufbereitung der Ergebnisse mit Hilfe moderner Präsentationsmedien


Literatur

Arvis, J.-F. et al. (2018): Connecting to Compete - Trade Logistics in the Global Economy, Washington, DC, USA: The World Bank Group, Download: https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/29971

Corsten, H. /Gössinger, R. (2016): Produktionswirtschaft - Einführung in das industrielle Produktionsmanagement, 14. Auflage, Berlin/ Boston: De Gruyter/ Oldenbourg.  

Heizer, J./ Render, B./ Munson, Ch. (2016): Operations Management (Global Edition), 12. Auflage, Pearson Education Ltd.: Harlow, England.

Kersten, W. et al. (2017): Chancen der digitalen Transformation. Trends und Strategien in Logistik und Supply Chain Management, Hamburg: DVV Media Group

Nyhuis, P./ Nickel, R./ Tullius, K. (2008): Globales Varianten Produktionssystem - Globalisierung mit System, Garbsen: Verlag PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH.

Porter, M. E. (2013): Wettbewerbsstrategie - Methoden zur Analyse von Branchen und Konkurrenten, 12. Auflage, Frankfurt/Main: CampusVerlag.

Schröder, M./ Wegner, K., Hrsg. (2019): Logistik im Wandel der Zeit - Von der Produktionssteuerung zu vernetzten Supply Chains, Wiesbaden: Springer Gabler

Slack, N./ Lewis, M. (2017): Operations Strategy, 5/e Pearson Education Ltd.: Harlow, England.

Swink, M./ Melnyk, S./ Cooper, M./ Hartley, J. (2011): Managing Operations across the Supply Chain, New York u.a.

Wortmann, J. C. (1992): Production management systems for one-of-a-kind products, Computers in Industry 19, S. 79-88

Womack, J./ Jones, D./ Roos, D. (1990): The Machine that changed the world; New York.

Zahn, E. /Schmid, U. (1996): Grundlagen und operatives Produktionsmanagement, Stuttgart:  Lucius & Lucius

Zäpfel, G.(2000): Produktionswirtschaft: Strategisches Produktions-Management, 2. Aufl., München u.a.


Lehrveranstaltung L3152: Strategisches Produktions- und Logistikmanagement
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Wolfgang Kersten
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0750: Economics

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Außenwirtschaftslehre (L0700) Vorlesung 2 2
Konzepte der Volkswirtschaftstheorie und -politik (L0641) Vorlesung 2 2
Volkswirtschaftslehre (L2714) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Timo Heinrich
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Basic knowledge of economics is expected.

The prior knowledge in the field of economics required for successful completion of this module is imparted as an e-learning offering. Students will receive access and further information on the associated online learning module when they enroll.

By taking an associated online test, the student can acquire points that are added to the result of the final examination of the Economics module.

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

The students know

  • the most important principles of individual decision making in a national and international context,
  • different market structures,
  • types of market failure,
  • the functioning of a single economy (including money market, financial and goods markets, labor market),
  • the difference between and the interdependence of short and long run equilibria,
  • the significance of expectations on the effects of economic policy,
  • the various links between economies and
  • different economic policies and their effects on the economy.
Fertigkeiten

The students are able to model analytically or graphically

  • the most important principles of individual decision making in a national and international context,
  • the market results of different market structures and market failure,
  • the welfare effects of the market results,
  • the functioning of an economy (including money market, financial and goods markets, labor market),
  • links between economies and
  • the effects of economic policies.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students are able

  • to anticipate expectations and decisions of individuals or groups of individuals. These may be inside or outside of the own firm,
  • to take these decisions into account while deciding themselves and
  • to understand the behavior of markets and to assess the opportunities and risks with respect to the own business activities.
Selbstständigkeit

With the methods taught the students will be able

  • to analyze empirical phenomena in single economies and the world economy and to reconcile them with the studied theoretical concepts and
  • to design, analyze and evaluate micro- and macroeconomic policies against the background of different models.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 5 % Übungsaufgaben
Nein 15 % Referat
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Management: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0700: International Economics
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Timo Heinrich
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • International Trade Theory and Policy: 
    • Comparative Advantage - the Ricardian Model
    • The Heckscher-Ohlin Model
    • The Standard Trade Model
    • Intrasectoral Trade
    • International Trade Policy
Literatur
  • Mankiw/Taylor: Economics, Cengage, 5th ed., 2020
  • Krugman/Obstfeld/Mehlitz: International Economics, Pearson, 11th ed. 2018
  • The CORE Team: The Economy: Economics for a Changing World, Oxford University Press, 2017
Lehrveranstaltung L0641: Main Theoretical and Political Concepts
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Timo Heinrich
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Introduction: Ten Principles of Economics
  • Microeconomics:
    • Theory of the Household
    • Theory of the Firm
    • Competitive Markets in Equilibrium
    • Market Failure: Monopoly and External Effects
    • Government Policies
  • Macroeconomics:
    • A Nation’s Real Income and Production
    • The Real Economy in the Long Run: Capital and Labour Market
    • Money and Prices in the Long Run
    • Aggregate Demand and Supply: Short-Run Economic Fluctuations
    • Monetary and Fiscal Policy in the Short and the Long Run


Literatur
  • Mankiw/Taylor: Economics, Cengage, 5th ed., 2020
  • Pindyck/Rubinfeld: Microeconomics, Prentice Hall International, 7th ed. 2010

  • The CORE Team: The Economy: Economics for a Changing World, Oxford University Press, 2017




Lehrveranstaltung L2714: Economics
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Timo Heinrich
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Students work in teams on in-depth questions related to the contents of the lectures and present the results.

Literatur
  • Mankiw/Taylor: Economics, Cengage, 5th ed., 2020
  • Krugman/Obstfeld/Mehlitz: International Economics, Pearson, 11th ed. 2018
  • Pindyck/Rubinfeld, Microceconomics, Pearson, 9th ed., 2018
  • The CORE Team: The Economy: Economics for a Changing World, Oxford University Press, 2017

Modul M1734: Organisation und IT von internationalen Unternehmen und Supply Chains

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Logistik und Informationstechnologie (L0065) Vorlesung 2 3
Organisation und Prozessmanagement (L1217) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 3 3
Modulverantwortlicher Prof. Thorsten Blecker
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre sowie Grundlagen der Logistik 

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

Die Studierenden erwerben Wissen über:

  • Informationssysteme in Logistik und Supply Chain Management sowie kritische Würdigung von Potenzialen vor dem Hintergrund solider theoretischer Kenntnisse
  • Fallbeispiele und neue technische Entwicklungen in der IT aus der Praxis
  • Relevanz der Information in internationalen Unternehmen und Supply Chains
  • Theoretische Kenntnisse und Anwendung von Radio Frequency Identification (RFID)
  • Grundlagen und Beispiele einer prozessorientierten Unternehmensorganisation
  • Gestaltungsmöglichkeiten des prozessorientierten Aufbaus von Organisationen zur effizienten Gestaltung der Unternehmensabläufe; Übertragung auf national und international agierende Praxisunternehmen
  • Gestaltungsmöglichkeiten unternehmensinterner und unternehmensübergreifender Organisationsformen sowie Übertragung des theoretisch erworbenen Wissens auf Beispiele der internationalen Unternehmenspraxis; Diskussion ihrer Anwendbarkeit im Unternehmen sowie Erfolgsabwägungen
  • Mitbestimmungsmöglichkeiten seitens Arbeitnehmer und Arbeitgeber im Unternehmen; kritische Diskussion und Reflexion der gesetzlichen Grundlagen anhand aktueller Beispiele in der Unternehmenspraxis zur Förderung des verantwortungsbewussten Handelns
  • Grundlagen zu den Themen Unternehmenskultur und Wissensmanagement sowie Gestaltungsmöglichkeiten in der betrieblichen Praxis
  • Digitalisierung und damit verbundene Möglichkeiten und Herausforderungen für Organisation und Prozessmanagement internationaler Unternehmen und Supply Chains
Fertigkeiten

Die Studierenden erwerben folgende Fertigkeiten:

  • Anwendung von theoretischen Inhalten, Ansätzen und Modellen der Organisationslehre und des Prozessmanagements
  • Analysieren von Potenzialen und Herausforderungen der Digitalisierung auf die Organisation internationaler Unternehmen und Supply Chains
  • Auswertung von nationalen und internationalen empirischen Studien in Bezug auf Organisation und IT in Unternehmen und ihren Supply Chains
  • Bewertung der Relevanz der Verfügbarkeit von Informationen in internationalen Unternehmen und Supply Chains
  • Ausgestaltung und Analyse des prozessorientierten Aufbaus von Organisationen zur effizienten Gestaltung der Unternehmensabläufe; Übertragung auf national und international agierende Praxisunternehmen
  • Abwägen der Vor- und Nachteile eines Prozessmanagements; Entwicklung von Ansätzen für dessen Optimierung 
  • Diskussion praktischer Fragestellungen auf Basis theoretischer Erkenntnisse bzw. Herstellung eines Praxisbezugs durch Beispiele und Fallstudien
  • Identifikation und Verfolgung technischer Entwicklungen aus der Praxis sowie Beurteilung mit Bezug zu internationalen Unternehmen und Supply Chains 
  • Eigenständige Analyse vorlesungsrelevanter Fallbeispiele; gemeinsame Erarbeitung und Entwicklung von Problemlösungsvorschlägen im Rahmen der interkulturellen Teamarbeit; Aufbereitung der Ergebnisse mit Hilfe moderner Präsentationsmedien
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind in der Lage,

  • gemeinsame Problemlösungsvorschläge im Rahmen der interkulturellen Teamarbeit zu erarbeiten und zu entwickeln und die Ergebnisse mit Hilfe moderner Präsentationsmedien aufzubereiten;
  • fachspezifische und fachübergreifende Diskussionen zu führen;
  • Arbeitsergebnisse, auch in englischer Sprache, zu vertreten.
Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage,

  • sich fachspezifische Kenntnisse aus der Literatur selbständig zu erarbeiten, ihre Anwendbarkeit im Unternehmen zu diskutieren und die Erfolgsaussichten abzuwägen.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0065: Logistik und Informationstechnologie
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Thorsten Blecker
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Vertiefende Inhalte des Logistik- und Supply Chain Managements
  • Vertiefende Inhalte des Informationsmanagements
  • Vertiefende Inhalte der Informationssysteme
  • Empirische Studien in Bezug auf IT in der Supply Chain
  • Relevanz der Information in der Supply Chain
  • Weiterführende Inhalte von Logistikinformationssystemen
  • Theoretische Kenntnisse und Anwendung von Radio Frequency Identification (RFID)
  • E-Logistik
  • Electronic Sourcing
  • E-Supply Chains
  • Fallbeispiele und neue technische Entwicklungen aus der Praxis


Literatur
  • Kummer, S./Einbock, M., Westerheide, C.: RFID in der Logistik - Handbuch für die Praxis, Wien 2005.

Pepels, W. (Hsg.): E-Business-Anwendungen in der Betriebswirtschaft, Herne/Berlin 2002.

Reindl, M./Oberniedermaier, G.: eLogistics: Logistiksysteme und -prozesse im Internetzeitalter, München et al. 2002.

Schulte, C.: Logistik, 5. Auflage, München 2009

Wildemann, H.: Logistik Prozessmanagement, 4. Aufl., München 2009.

Wildemann H. (Hsg.): Supply Chain Management, München 2000.


Lehrveranstaltung L1217: Organisation und Prozessmanagement
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Wolfgang Kersten
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Grundlagen einer prozessorientierten Unternehmensorganisation 
  • Ausgestaltung und Analyse des prozessorientierten Aufbaus von Organisationen zur effizienten Gestaltung der Unternehmensabläufe; Übertragung auf national und international agierende Praxisunternehmen
  • Darstellung und vergleichende Analyse möglicher Organisationsformen sowie Übertragung des theoretisch erworbenen Wissens auf Beispiele der internationalen Unternehmenspraxis; Diskussion ihrer Anwendbarkeit im Unternehmen sowie Erfolgsabwägungen 
  • Ausgestaltung und Analyse unterschiedlicher zwischenbetrieblicher Kooperationsformen und Einordnung in die betriebliche Praxis
  • Erarbeitung der Mitbestimmungsmöglichkeiten seitens Arbeitnehmer und Arbeitgeber  im Unternehmen; kritische Diskussion und Reflexion der gesetzlichen Grundlagen anhand aktueller Beispiele in der Unternehmenspraxis zur Förderung des verantwortungsbewussten Handelns
  • Darstellung der Grundlagen zu den Themen Unternehmenskultur und Wissensmanagement sowie Gestaltungsmöglichkeiten in der betrieblichen Praxis
  • Abwägen der Vor- und Nachteile eines Prozessmanagements; Entwicklung von Ansätzen für dessen Optimierung
  • Digitalisierung und Prozessmanagement, damit verbundene Anforderungen an das Change Management
  • Digitalisierung und Unternehmenskultur sowie Analyse der unterschiedlichen internationalen Voraussetzungen
  • Integration von Problem-Based-Learning Einheiten zur Bearbeitung vorlesungsrelevanter Fallbeispiele;  gemeinsame Erarbeitung und Entwicklung von Problemlösungsvorschlägen im Rahmen der interkulturellen Teamarbeit; Aufbereitung der Ergebnisse mit Hilfe moderner Präsentationsmedien 
Literatur
  • Becker, J. / Kugeler, M. / Rosemann, M. (2012): Prozessmanagement: Ein Leitfaden zur prozessorientierten Organisationsgestaltung, 7. Aufl., Berlin.
  • Bullinger, H.-J. / Warnecke, H. J. (2003): Neue Organisationsformen im Unternehmen, 2. Auflage, Berlin.
  • Corsten, H., Gössinger, R., Spengler, Th. (Hrsg., 2018): Handbuch Produktions- und Logistikmanagement in Wertschöpfungsnetzwerken, Berlin/Boston
  • Eversheim, W. (2005): Integrierte Produkt- und Prozessgestaltung, Heidelberg.
  • Gaitanides, M. (2007): Prozessorganisation: Entwicklung, Ansätze und Programme des Managements von Geschäftsprozessen, 2. Auflage, München. 
  • Hopfenbeck, W. (2002): Allgemeine Betriebswirtschafts- und Managementlehre - das Unternehmen im Spannungsfeld zwischen ökonomischen, sozialen und ökologischen Interessen, 14. Auflage, München.
  • Kersten, W.; Koller, H.; Lödding, H. (Hrsg.): Industrie 4.0. Wie intelligente Vernetzung und kognitive Systeme unsere Arbeit verändern. Berlin 2014
  • Kersten, W. et al. (2017): Chancen der digitalen Transformation. Trends und Strategien in Logistik und Supply Chain Management, Bremen
  • Obermaier, Robert (Hrsg., 2019): Handbuch Industrie 4.0 und Digitale Transformation: Betriebswirtschaftliche, technische und rechtliche Herausforderungen, Wiesbaden
  • Porter, M. (1999): Wettbewerbsstrategie (competitive strategy): Methoden zur Analyse von Branchen und Konkurrenten, 10. Auflage, Frankfurt.
  • Schreyögg, G. (2008): Organisation. Grundlagen moderner Organisationsgestaltung. 5. Auflage. GWV Fachverlag. Wiesbaden
  • Wöhe, G. (2020): Einführung in die Allgemeine Betriebswirtschaftslehre, 27. Aufl., München.

Modul M1733: Foundations in Organizational Design and Human Resource Management

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Foundations in Organizational Design and Human Resource Management (Seminar) (L2800) Seminar 2 3
Foundations in Organizational Design and Human Resource Management (Lecture) (L2799) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Christian Ringle
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Basic knowledge on academic writing as well as principles and concepts in business administration.

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

Students will be able to…

  • Explain the core elements and practices of an effective organizational design;
  • Describe key components of human resource management (e.g., personnel planning, employee testing, training & development) throughout national and international organizations;
  • Comprehend the meaning and importance of managing human resources in multinational companies and its relation to organizational designs and strategies;
  • Use adequate data and quantitative methods for decision making in organizational design and human resource management;
  • Identify critical success in organizations and conduct human resource analytics.
Fertigkeiten

Students will be able to...

  • Apply theoretical knowledge to practical examples;
  • Write a scientific seminar thesis;
  • Appropriately present results of their work to others, both in terms of a thesis and oral presentations.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students will be able to...

  • Respectfully work in teams;
  • Have fruitful group discussions;
  • Present their results in written form and oral presentations.
Selbstständigkeit

The students will be able to…

  • Independently gather knowledge on specific topics;
  • Critically evaluate and discuss this information;
  • Transfer the acquired knowledge to practical applications.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang Schriftliche Ausarbeitung mit Präsentation und semesterbegleitenden Aufgaben
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L2800: Foundations in Organizational Design and Human Resource Management (Seminar)
Typ Seminar
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christian Ringle
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

This course is structured as a lecture and a seminar. The lecture focuses on gaining an understanding of the fundamentals of human resource management and organizational design. The lecture also introduces quantitative and business analytics methods for decision making in the field. In the lecture, the basic theoretical concepts are explained and discussed, whereas they are applied through the preparation of a seminar thesis in the seminar.

Organizational Design & Human Resource Management

  • The processes of developing organizational structures for small and mid-sized corporations as well as for large multinational enterprises;
  • The adaptation of organizations and their structures to the competitive environment, with special focus on international operating organizations and global markets;
  • Introduction to human resource management from a strategic and international perspective (incl. the typical challenges of international organizations);
  • Key elements of human resource management (incl. design of work, employee recruitment, development, separation & retention);
  • Introduction of methods and models for decision making in organizational design and human resource management.

Possible Applications of the Theoretical Concepts

  • Big data in organizations and human resource analytics;
  • Business analytics and machine learning methods (e.g., factor analysis, regression analysis, and structural equation modeling);
  • Models for the management of organizations and human resource management (e.g., job satisfaction and turnover intention, motivation and organizational commitment).
Literatur

This course is structured as a lecture and a seminar. The lecture focuses on gaining an understanding of the fundamentals of human resource management and organizational design. The lecture also introduces quantitative and business analytics methods for decision making in the field. In the lecture, the basic theoretical concepts are explained and discussed, whereas they are applied through the preparation of a seminar thesis in the seminar.

Organizational Design & Human Resource Management

  • The processes of developing organizational structures for small and mid-sized corporations as well as for large multinational enterprises;
  • The adaptation of organizations and their structures to the competitive environment, with special focus on international operating organizations and global markets;
  • Introduction to human resource management from a strategic and international perspective (incl. the typical challenges of international organizations);
  • Key elements of human resource management (incl. design of work, employee recruitment, development, separation & retention);
  • Introduction of methods and models for decision making in organizational design and human resource management.

Possible Applications of the Theoretical Concepts

  • Big data in organizations and human resource analytics;
  • Business analytics and machine learning methods (e.g., factor analysis, regression analysis, and structural equation modeling);
  • Models for the management of organizations and human resource management (e.g., job satisfaction and turnover intention, motivation and organizational commitment).
Lehrveranstaltung L2799: Foundations in Organizational Design and Human Resource Management (Lecture)
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christian Ringle
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

This course is structured as a lecture and a seminar. The lecture focuses on gaining an understanding of the fundamentals of human resource management and organizational design. The lecture also introduces quantitative and business analytics methods for decision making in the field. In the lecture, the basic theoretical concepts are explained and discussed, whereas they are applied through the preparation of a seminar thesis in the seminar.

Organizational Design & Human Resource Management

  • The processes of developing organizational structures for small and mid-sized corporations as well as for large multinational enterprises;
  • The adaptation of organizations and their structures to the competitive environment, with special focus on international operating organizations and global markets;
  • Introduction to human resource management from a strategic and international perspective (incl. the typical challenges of international organizations);
  • Key elements of human resource management (incl. design of work, employee recruitment, development, separation & retention);
  • Introduction of methods and models for decision making in organizational design and human resource management.

Possible Applications of the Theoretical Concepts

  • Big data in organizations and human resource analytics;
  • Business analytics and machine learning methods (e.g., factor analysis, regression analysis, and structural equation modeling);
  • Models for the management of organizations and human resource management (e.g., job satisfaction and turnover intention, motivation and organizational commitment).
Literatur

Textbooks

  • Bernardin, H. J. (2006): Human Resource Management: An Experiential Approach, 4e, New York, NY: McGraw-Hill.
  • Cascio, W. (2015): Managing Human Resources: Productivity, Quality of Work Life, Profits, revised edition, New York, NY: McGraw-Hill.
  • Dessler, G. (2012): A Framework for Human Resource Management, 7 ed., Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.
  • French, W., Bell, C. H., Zawacki, R. A. (2004): Organization Development and Transformation: Managing Effective Change, 6e, Chicago, IL: McGraw-Hill.
  • Gibson, J. L., Ivancevich, J. M., Donnelly, J. H., & Konopaske, R. (2011): Organizations: Behavior, Structure, Processes, 14 ed., New York, NY: McGraw-Hill.
  • Jones, G. R. (2012): Organizational Theory, Design, and Change, 7 ed., Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.
  • Noe, R. A., Hollenbeck, J. R., Gerhart, B., Wright, P. M. (2021): Human Resource Management: Gaining a Competitive Advantage, 12 ed., New York, NY: McGraw-Hill.

Methods

  • Hair, J. F., Black, W. C., Babin, B. J. and Anderson, R. E. (2018): Multivariate Data Analysis, Mason, OH: Cengage.
  • Hair, J. F., Hult, G. T. M., Ringle, C. M. and Sarstedt, M. (2021); A Primer on Partial Least Squares Structural Equation Modeling (PLS-SEM), 3 ed., Thousand Oaks, CA: Sage.

Academic writing

  • Davis, M., Davis K. J., & Dunagan, M. M. (2013): Scientific Papers and Presentations. Academic Press.
  • Katz, M. J. (2009): From Research to Manuscript: A Guide to Scientific Writing. Dordrecht: Springer.

Modul M0916: Projektseminar IWI

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Projektseminar IWI (L1064) Projektseminar 3 6
Modulverantwortlicher Prof. Kathrin Fischer
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Betriebswirtschaftliche Pflichtmodule sowie mindestens ein betriebswirtschaftliches Vertiefungsmodul.


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

Das erworbenen Wissen und die erlernten Fertigkeiten differieren je nach Thema des Projektseminars. Es werden stets vertieftes Wissen und vertiefte Fertigkeiten eines betriebswirtschaftlichen Spezialgebiets vermittelt, so z.B. vertiefte Kenntnisse des Komplexitäts­managements in der Produktion, vertiefte Kenntnisse der Anwendung von Simulationen im Controlling oder vertiefte Kenntnisse zu speziellen Problemstellungen des Strategischen Managements oder des Marketings, sowie die entsprechenden Fertigkeiten, also z.B. die Fähigkeit, Planungsmethoden oder strategische Vorgehensweisen für verschiedene Planungssituationen kritisch zu bewerten, sie gemäß ihrer Eignung für die jeweilige Situation auszuwählen und erfolgreich zur Anwendung zu bringen. Somit besitzt das Seminar stets eine stark ausgeprägte Forschungskomponente.



Fertigkeiten

Die Studierenden sind nach dem Absolvieren des Projektseminars insbesondere in der Lage,

  • sich in eine anspruchsvolle wissenschaftliche und/oder anwendungsorientierte Problemstellung forschend einzuarbeiten
  • die betreffende Problemstellung zu analysieren und (ggf. in einem Team) erfolgreich einer Lösung zuzuführen,
  • bei der Bearbeitung der Problemstellung geeignete Literatur heranzuziehen und die relevanten Publikationen kritisch zu bewerten,
  • zu der betreffenden Problemstellung (ggf. in einem Team) eine wissenschaftlich fundierte schriftliche Ausarbeitung (Projektarbeit) zu erstellen.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind nach dem Absolvieren des Projektseminars insbesondere in der Lage, 

  • respektvoll im Team zu arbeiten und sich innerhalb des Teams selbst zu organisieren,
  • eine Problemstellung im Team zu analysieren und erfolgreich einer Lösung zuzuführen,
  • die Ergebnisse ihrer Arbeit vor einem  größeren (Fach-)Publikum verständlich zu präsentieren und zu verteidigen.
Selbstständigkeit

Die Studierenden sind nach dem Absolvieren des Projektseminars insbesondere in der Lage,

  • den Rahmen ihres Projektes eigenständig zu definieren und dieses entsprechend zu gestalten;
  • sich in eine anspruchsvolle wissenschaftliche und/oder anwendungsorientierte Problemstellung erfolgreich eigenständig einzuarbeiten;
  • ein begrenztes Forschungsprojekt erfolgreich durchzuführen;
  • eigenständig eine Ergebnispräsentation vorzubereiten und zu halten. 
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 138, Präsenzstudium 42
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang Wird im Seminar bekannt gegeben.
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L1064: Projektseminar IWI
Typ Projektseminar
SWS 3
LP 6
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 138, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Kathrin Fischer
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe/SoSe
Inhalt Die Inhalte differeren je nach Anbieter und Thema des konkreten Projektseminars. Sie werden jeweils zu Semesterbeginn bekannt gegeben.
Literatur

Wird je nach Thema angegeben; in der Regel handelt es sich um wissenschaftliche Fachartikel und Publikationen, vorwiegend in englischer Sprache.


Fachmodule der Vertiefung I. Management

Modul M0855: Marketing (Sales and Services / Innovation Marketing)

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Innovationsmarketing (L2009) Vorlesung 4 4
PBL Innovationsmarketing (L0862) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Christian Lüthje
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Module International Business
  • Basic understanding of business administration principles (strategic planning, decision theory, project management, international business)
  • Bachelor-level Marketing Knowledge (Marketing Instruments, Market and Competitor Strategies, Basics of Buying Behavior)
  • Unerstanding the differences beweetn B2B and B2C marketing
  • Understanding of the importance of managing innovation in global industrial markets
  • Good English proficiency; presentation skills
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

 Students will have gained a deep understanding of

  • Specific characteristics in the marketing of innovative poroducts and services
  • Approaches for analyzing the current market situation and the future market development
  • The gathering of information about future customer needs and requirements
  • Concepts and approaches to integrate lead users and their needs into product and service development processes
  • Approaches and tools for ensuring customer-orientation in the development of new products and innovative services
  • Marketing mix elements that take into consideration the specific requirements and challenges of innovative products and services
  • Pricing methods for new products and services
  • The organization of complex sales forces and personal selling
  • Communication concepts and instruments for new products and services
Fertigkeiten

Based on the acquired knowledge students will be able to:

  • Design and to evaluate decisions regarding marketing and innovation strategies
  • Analyze markets by applying market and technology portfolios
  • Conduct forecasts and develop compelling scenarios as a basis for strategic planning
  • Translate customer needs into concepts, prototypes and marketable offers and successfully apply advanced methods for customer-oriented product and service development
  • Use adequate methods to foster efficient diffusion of innovative products and services
  • Choose suitable pricing strategies and communication activities for innovations
  • Make strategic sales decisions for products and services (i.e. selection of sales channels)
  • Apply methods of sales force management (i.e. customer value analysis) 
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students will be able to

  • have fruitful discussions and exchange arguments
  • develop original results in a group
  • present results in a clear and concise way
  • carry out respectful team work
Selbstständigkeit

The students will be able to

  • Acquire knowledge independently in the specific context and to map this knowledge on other new complex problem fields.
  • Consider proposed business actions in the field of marketing and reflect on them.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang Schriftliche Ausarbeitung, Übungsaufgaben, Präsentation, mündliche Beteiligung
Zuordnung zu folgenden Curricula Global Technology and Innovation Management & Entrepreneurship: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung I. Management: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Management: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Pflicht
Lehrveranstaltung L2009: Marketing of Innovations
Typ Vorlesung
SWS 4
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 64, Präsenzstudium 56
Dozenten Prof. Christian Lüthje
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

I. Introduction

  • Innovation and service marketing (importance of innovative products and services, model, objectives and examples of innovation marketing, characteristics of services, challenges of service marketing)
II. Methods and approaches of strategic marketing planning
  • patterns of industrial development, patent and technology portfolios
III. Strategic foresight and scenario analysis
  • objectives and challenges of strategic foresight, scenario analysis, Delphi method
 IV. User innovations
  • Role of users in the innovation process, user communities, user innovation toolkits, lead users analysis
V. Customer-oriented Product and Service Engineering
  • Conjoint Analysis, Kano, QFD, Morphological Analysis, Blueprinting
VII. Pricing
  • Basics of Pricing, Value-based pricing, Pricing models
VIII. Sales Management
  • Basics of Sales Management, Assessing Customer Value, Planning Customer Visits
IX. Communications
  • Diffusion of Innovations, Communication Objectives, Communication Instruments
Literatur

Mohr, J., Sengupta, S., Slater, S. (2014). Marketing of high-technology products and innovations, third edition, Pearson education. ISBN-10: 1292040335 . Chapter 6 (188-210), Chapter 7 (227-256), Chapter 10 (352-365), Chapter 12 (419-426).

Crawford, M., Di Benedetto, A. (2008). New  products management, 9th edition, McGrw Hill, Boston et al., 2008

Christensen, C. M. (1997). Innovator's Dilemma: When New Technologies Cause Great Firms to Fail, Harvard Business Press, Chapter 1: How can great firms fail?,pp. 3-24.

Hair, J. F., Bush, R. P., Ortinau, D. J. (2009). Marketing research. 4th edition, Boston et al., McGraw Hill

Tidd; J. & Hull, Frank M. (Editors) (2007) Service Innovation, London

Von Hippel, E.(2005). Democratizing Innovation, Cambridge: MIT Press

Lehrveranstaltung L0862: PBL Marketing of Innovations
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Christian Lüthje
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt This PBL course is seggregated into two afternoon sessions. This cours aims at enhancing the students’ practical skills in (1) forecasting the future development of markets and (2) making appropriate market-related decisions (particularly segmentation, managing the marketing mix). The students will be prompted to use the knowledge gathered in the lecture of this module and will be invited to (1) Conduct a scenario analysis for an innovative product category and (2) Engage in decision making wtihin a market simulation game.
Literatur

Modul M0996: Supply Chain Management

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Supply Chain Management (L1218) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 3 4
Wertschöpfungsnetzwerke (L1190) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Thorsten Blecker
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Besuch des Moduls Produktions- und Logistikmanagement
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Die Entwicklung des Welthandels und der Handelsströme sowie die Entwicklung internationaler Geschäftstätigkeiten zu interpretieren.
  • Aktuelle Entwicklungen internationaler Geschäftsaktivitäten wie bspw. Outsourcing, Offshoring, Internationalisierung und Globalisierung sowie emerging markets anhand von Beispielen aus der Praxis zu erläutern.
  • Theoretische Ansätze und Methoden in der Logistik und im Supply Chain Management vertiefend aufzuzeigen und in der Praxis einzusetzen.
  • Entscheidungsfelder des SCM zu identifizieren.
  • Gründe für die Bildung von Netzwerken anhand verschiedener Theorien aus der Institutionenökonomik (Transaktionskostentheorie, Principal-Agent-Theorie, Property-Right-Theorie) und der Ressourcen-basierten Sicht herzuleiten.
  • Ausgewählte Ansätze zur Erklärung und zur Entwicklung von Netzwerken zu erläutern.
  • Phasen der Netzwerkbildung zu erklären und darzustellen.
  • Funktionsmechanismen interorganisationaler und internationaler Netzwerkbeziehungen zu verstehen.
  • Beziehungen innerhalb von Netzwerken zu erläutern und zu kategorisieren.
  • Sourcing-Konzepte zu kategorisieren und Motive/Hemmnisse bzw. Vor und Nachteile zu erläutern.
  • Vor-/Nachteile von Offshoring und Outsourcing bzw. die Unterscheidung beider Begriffe darzustellen.
  • Kriterien/Faktoren/Parameter, welche Produktionsstandortentscheidungen auf globaler Ebene beeinflussen (Gesamtnetzwerkkosten), zu nennen.
  • Methoden zur Standortentscheidung/-bewertung zu erläutern.
  • Produktionsnetzwerkphänotypen zu interpretieren.
  • Zusammenhänge zwischen F&E und Produktion bzw. deren Standorte zu erkennen bzw. damit zusammenhängende Modelle zu beschreiben.
  • Teilprobleme bei der Konfiguration logistischer Netzwerke (Distributions- und Ersatzteilnetzwerke) durch die Anwendung adäquater Ansätze zu lösen.
  • Besonderheiten der Entsorgungslogistik inkl. deren Aufgaben & Ziele zu kategorisieren und praktische Beispiele guter Netzwerke zu nennen und zu beschreiben


Fertigkeiten
  • Trends und Herausforderungen in nationalen und internationalen Supply Chains und Logistiknetzwerken sowie ihre Folgen für das Unternehmen einzuschätzen.
  • Netzwerke und Netzwerkbeziehungen auf Basis der in der Vorlesung bearbeiteten Fallbeispiele zu systematisieren, zu bewerten und zu analysieren.
  • Partner und deren Eignung für die Zusammenarbeit in Kooperationen zu bewerten sowie Kooperationsbeziehungen zu analysieren.
  • Sourcing Konzepte für bestimmte Produkte/Produktbauteile auf Basis der in der Vorlesung besprochenen Vor- und Nachteile der einzelnen Konzepte auszuwählen.
  • Standortentscheidungen für Produktion sowie F&E auch in Abhängigkeit voneinander mit Hilfe erlernter Methoden und der Kenntnisse aus der Vorlesung zu bewerten und damit vorzubereiten.
  • Zusammenhänge zwischen F&E und Produktion sowie deren Standorte zu erkennen und die Eignung bestimmter Modelle für verschiedene Situationen zu bewerten.
  • Übertragung der analysierten Konzepte auf internationale Praxisbeispiele.
  • Produktentwicklungsprozesse zu analysieren und daraufhin zu bewerten.
  • Konzepte des Informations- und Kommunikationsmanagements in der Logistik zu analysieren.
  • Zuliefer-, Beschaffungs-, Produktions- und Entsorgungs- sowie F&E-Netzwerke zu gestalten,
  • effiziente und warenflussorientierte Unternehmensnetzwerke zu reorganisieren und zu planen.
  • Methoden des Komplexitätsmanagements und Risikomanagements in der Logistik anzuwenden.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Interkulturelle und internationale Zusammenhänge auf Basis der bearbeiteten Fallstudien zu bewerten.
  • Netzwerkbildung auf Basis der Phasen und ihrer Ziele sowie Inhalte, die in der Vorlesung besprochen wurden, voranzutreiben, zu planen und zu gestalten.
  • Festlegung von Beschaffungsstrategien für einzelne Teile unter Nutzung der gewonnen Kenntnisse bezüglich Beschaffungsnetzwerken.
  • Gestaltung des Beschaffungsnetzwerks (Fremd-/Eigenbezug, Modular etc.) auf Basis der Sourcing-Konzepte und Kernkompetenzen, sowie den Erkenntnissen der Fallstudien.
  • Treffen von Standortentscheidungen für Produktionen unter Berücksichtigung globaler Zusammenhänge, Bewertungsmethoden und des Beschaffungs-/Absatzmarktes, welche auch durch Fallstudien besprochen wurden sowie ihrer Abhängigkeit von F&E.
  • Entscheidung für F&E Standorte auf Basis der gewonnen Erkenntnisse aus Fallstudien/Praxisbeispielen und die Auswahl eines geeigneten Modells.


Selbstständigkeit

Selbständigkeit: Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage, sich Wissen über das Fachgebiet des Supply Chain Management selbstständig zu erarbeiten und das erworbene Wissen auch auf neue Fragestellungen zu transferieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 15 % Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung im Rahmen der Lehrveranstaltung "Supply Chain Management"
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung C - Bioökonomische Verfahrenstechnik, Schwerpunkt Management und Controlling: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung I. Management: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1218: Supply Chain Management
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christian Thies
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Vermittlung eines tiefgreifenden Verständnisses von Logistik und Supply Chain Management 
  • Vermittlung umfassender theoretischer Ansätze und Methoden in der Logistik und im Supply Chain Management; Übertragung der analysierten Konzepte auf Praxisbeispiele
  • Ausarbeitung und kritische Diskussion unterschiedlicher Supply Chain Konfigurationen sowie strategischer Supply Chain Ansätze (z.B. Effizienz vs. Reaktionsfähigkeit)
  • Einführung in die Managementprozesse des SCOR-Modells; Vermittlung von Konzepten der Bereiche Planung, Beschaffung/Einkauf und Distribution
  • Vermittlung von Grundlagen des Supply Chain Risikomanagements; Übertragung der Konzepte auf Praxisbeispiele 
  • Einführung in die digitale Transformation; Identifikation von Trends und Strategien in der Logistik und Supply Chain Management; Ableitung von Chancen der digitalen Transformation in der Logistik und Supply Chain Management
  • Einführung in die Datenanalyse und -visualisierung mithilfe eines Tools; Anwenden der Kenntnisse auf Themengebiete in der Logistik und Supply Chain Management; Aufbereitung der Ergebnisse mit Hilfe moderner Präsentationsmedien


Literatur

Bowersox, D. J., Closs, D. J. und Cooper, M. B. (2010): Supply chain logistics management, 3rd edition, Boston [u.a.]: McGraw-Hill/Irwin. 

Chopra, S. und Meindl, P. (2016): Supply chain management: strategy, planning, and operation, 6th edition, Boston [u.a.]: Pearson. 

Corsten, H., Gössinger, R. (2007): Einführung in das Supply Chain Management, 2. Aufl., München/Wien: Oldenbourg.

Corsten, H., Gössinger, R., Spengler, Th. (Hrsg., 2018): Handbuch Produktions- und Logistikmanagement in Wertschöpfungsnetzwerken, Berlin/Boston.

Heiserich O., Helbig, K. und Ullmann, W. (2011): Logistik, 4. vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage, Wiesbaden: Gabler Verlag/ Springer Fachmedien.

Heizer, J., Render, B., Munson, Ch. (2020): Principles of Operations Management, 11th edition, Boston: Pearson.

Hugos, M. (2018): Essentials of Supply Chain Management, Wiley.

Fisher, M. (1997): What is the right supply chain for your product?, Harvard Business Review, Vol. 75, No. pp., S. 105-117. 

Kersten, W. Seiter, M., von See, B, and Hackius, N. und Maurer, T. (2017): Trends und Strategien in Logistik und Supply Chain Management: Chancen der digitalen Transformation, DVV Media Group GmbH: Hamburg.

Kuhn, A. und Hellingrath, B. (2002): Supply Chain Management: optimierte Zusammenarbeit in der Wertschöpfungskette, Berlin [u.a.]: Springer.

Larson, P., Poist, R. and Halldórsson, Á. (2007): Perspectives on logistics vs. SCM: a survey of SCM professionals, in: Journal of Business Logistics, Vol. 28, No. 1, S. 1-24.

Kummer, S., Grün, O. und Jammernegg, W. (2018): Grundzüge der Beschaffung, Produktion und Logistik, 4. aktualisierte Auflage, München: Pearson Studium.

Obermaier, Robert (Hrsg., 2019): Handbuch Industrie 4.0 und Digitale Transformation: Betriebswirtschaftliche, technische und rechtliche Herausforderungen, Wiesbaden.

Porter, M. (1986): Changing Patterns of International Competition, California Management Review, Vol. 28, No. 2, S. 9-40. 

Schröder, M./ Wegner, K., Hrsg. (2019): Logistik im Wandel der Zeit - Von der Produktionssteuerung zu vernetzten Supply Chains, Wiesbaden: Springer Gabler

Simchi-Levi, D., Kaminsky, P. und Simchi-Levi, E. (2008): Designing and managing the supply chain: concepts, strategies and case studies, 3rd edition, Boston [u.a.]: McGraw-Hill/Irwin. 

Supply Chain Council (2014): Supply Chain Operations Reference (SCOR) model: Overview - Version 11.0.

Swink, M., Melnyk, S. A., Cooper, M. B. und Hartley, J. L. (2011): Managing Operations - Across the Supply Chain. 2nd edition, New York, NY: McGraw-Hill/Irwin.

Weele , A. J. v. (2005): Purchasing & supply chain management, 4th edition, London [u.a.]: Thomson Learning.


Lehrveranstaltung L1190: Wertschöpfungsnetzwerke
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Thorsten Blecker
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Aktuelle Entwicklungen internationaler Geschäftsaktivitäten wie z.B. Outsourcing, Offshoring, Internationalisierung und Globalisierung sowie emerging markets anhand von internationalen Beispielen aus der Praxis
  • Ausgewählte Ansätze zur Erklärung von Netzwerken einschließlich von Gründen für die Bildung von Netzwerken basierend auf verschiedenen Theorien aus der Institutionenökonomik, Transaktionskostentheorie, Principal-Agent-Theorie, Property-Right-Theorie- und der Ressourcen-basierten Sicht
  • Die Organisation der zwischenbetrieblichen Beziehungen, Netzwerktypen und Funktionsweise unter Berücksichtigung von Organisationsstrategien, Möglichkeiten der Einteilung sowie Systematisierung von Netzwerkbeziehungen und Funktionsmechanismen in Unternehmensnetzwerken. Zusätzlich werden die Phasen der Netzwerkbildung/Entwicklungszyklus, ihre Ziele sowie Inhalte ausführlich bearbeitet
  • Beschaffungsnetzwerke und Sourcing-Konzepte einschließlich ihrer Kategorisierung, Arten, Motive/Hemmnisse, Vor- und Nachteile, die mit Hilfe von Fallstudien erläutert werden
  • Produktionsnetzwerke: Kriterien, Faktoren/Parameter, welche die Produktionsstandortentscheidungen auch im internationalen Bereich beeinflussen (Gesamtnetzwerkkosten). Zusätzlich wird die Fertigungstiefe erläutert und Ausprägungen intensiv besprochen (Fremd-/Eigenbezug, Modular etc). Es werden internationale Betrachtungen bzgl. Vor-/Nachteile von Offshoring und Outsourcing bzw. die Unterscheidung beider Begriffe getätigt. Ebenso werden Produktionsnetzwerkphänotypen anhand von Beispielen aus der Praxis erarbeitet.
  • F&E Netzwerke: Zusammenhänge zwischen F&E und Produktion, Modelle für F&E Standortbestimmung in Abhängigkeit zur Produktion anhand von internationalen Praxisbeispielen
  • Logistische Distributionsnetzwerke und Ersatzteilnetzwerke: Teilprobleme bei der Konfiguration logistischer Netzwerke (Distributions- und Ersatzteilnetzwerke)
  • Entsorgungsnetzwerke: Besonderheiten der Entsorgungslogistik inkl. Aufgaben & Ziele und Vorteile bestimmter Entsorgungskonzepte sowie die Netzwerkbildung für die Entsorgung auf Basis globaler Beispiele/Fallstudien


Literatur
  • Ballou, R. Business Logistics/Supply Chain Management, Upper Saddle River 2004.
  • Bellmann, K. (Hrsg.): Kooperations- und Netzwerkmanagement, Berlin 2001.
  • Bretzke, W.R.: Logistische Netzwerke, Berlin Heidelberg 2008.
  • Blecker, Th. / Gemünden, H. G. (Hrsg.): Wertschöpfungsnetzwerke, Berlin 2006.
  • Kaluza, B. / Blecker, Th. (Hrsg.): Produktions- und Logistikmanagement in virtuellen Unternehmen und Unternehmensnetzwerken, Berlin et al. 2000.
  • Sydow, J. / Möllering: Produktion in Netzwerken, Berlin 2009.
  • Willibald A. G. (Hrsg.): Neue Wege in der Automobillogistik, Berlin Heidelberg 2007.


Modul M1034: Technology Entrepreneuship

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Creation of Business Opportunities (L1280) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 3 3
Entrepreneurship (L1279) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Christoph Ihl
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Basic knowledge in business economics obtained in the compulsory modules as well as an interest in new technologies and the pursuit of new business opportunities either in corporate or startup contexts.


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

Wissen (subject-related knowledge and understanding):

  • develop a working knowledge and understanding of the entrepreneurial perspective
  • understand the difference between a good idea and scalable business opportunity
  • understand the process of taking a technology idea and finding a high-potential commercial opportunity
  • understand the components of business models
  • understand the components of business opportunity assessment and business plans


Fertigkeiten
  • Fertigkeiten (subject-related skills):

    • identify and define business opportunities
    • assess and validate entrepreneurial opportunities
    • create and verify a business model of how to sell and market an entrepreneurial opportunity
    • formulate and test business model assumptions and hypotheses
    • conduct customer and expert interviews regarding business opportunities
    • prepare business opportunity assessment
    • create and verify a plan for gathering resources such as talent and capital
    • pitch a business opportunity to your classmates and the teaching team

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Sozialkompetenz (Social Competence):

  • team work
  • communication and presentation
  • give and take critical comments
  • engaging in fruitful discussions
Selbstständigkeit

Selbständigkeit (Autonomy):

  • autonomous work and time management
  • project management
  • analytical skills

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang Drei Referate zum jeweiligen Projektstand
Zuordnung zu folgenden Curricula Global Technology and Innovation Management & Entrepreneurship: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung I. Management: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Management: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1280: Creation of Business Opportunities
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christoph Ihl
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Important note: This course is part of an 6 ECTS module consisting of two courses "Entrepreneurship” & “Creation of Business Opportunities”, which have to be taken together in one semester.

Startups are temporary, team-based organizations, which can form both within and outside of established companies, to pursue one central objective: taking a new venture idea to market by designing a business model that can be scaled to a full-grown company. In this course, students will form startup teams around self-selected ideas and run through the process just like real startups would do in the first three months of intensive work. Startup Engineering takes an incremental and iterative approach, in that it favors variety and alternatives over one detailed, linear five-year business plan to reach steady state operations. From a problem solving and systems thinking perspective, student teams create different possible versions of a new venture and alternative hypotheses about value creation for customers and value capture vis-à-vis competitors. We will draw on recent scientific findings about international success factors of new venture design. To test critical hypotheses early on, student teams engage in scientific, evidence-based, experimental trial-and-error learning process that measures real progress.
Upon completion of this course, students will be able to:
· Apply a modern innovation toolkit relevant in both the corporate & startup world
· Analyze given business opportunities in terms of its constituent elements
· Design new business models by gathering and combining relevant ideas, facts and information 
· Evaluate business opportunities and derive judgment about next steps & decisions
Course language is English, but participants can decide to give their graded presentations in German. Students are invited to apply to this course module already with a startup idea and/ or team, but this is not a requirement! We will form teams and ideas in the beginning of the course. Class meetings have alternate intervals of lecture inputs, teamwork, mentoring, and peer feedback. Attendance is mandatory for at least 80% of class time due to large proportion of teamwork sessions.
Student teams give three presentations and submit them with backup analyses. Grading scheme:
· Startup discovery presentation after 5 weeks: 30%
· Startup validation presentation after 10 weeks: 30%
· Final startup pitches after 13 weeks: 40%


Literatur

• Blank, S. & Dorf, B. (2012). The startup owner's manual.
• Gans, J. & Stern, S. (2016). Entrepreneurial Strategy.
• Osterwalder, A. & Yves, P. (2010). Business model generation.
• Maurya, A. (2012). Running lean: Iterate from plan A to a plan that works.
• Maurya, A. (2016). Scaling lean: Mastering the Key Metrics for Startup Growth.
• Wilcox, J. (2016). FOCUS Framework: How to Find Product-Market Fit.

Lehrveranstaltung L1279: Entrepreneurship
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christoph Ihl
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Important note: This course is part of an 6 ECTS module consisting of two courses "Entrepreneurship” & “Creation of Business Opportunities”, which have to be taken together in one semester.

Startups are temporary, team-based organizations, which can form both within and outside of established companies, to pursue one central objective: taking a new venture idea to market by designing a business model that can be scaled to a full-grown company. In this course, students will form startup teams around self-selected ideas and run through the process just like real startups would do in the first three months of intensive work. Startup Engineering takes an incremental and iterative approach, in that it favors variety and alternatives over one detailed, linear five-year business plan to reach steady state operations. From a problem solving and systems thinking perspective, student teams create different possible versions of a new venture and alternative hypotheses about value creation for customers and value capture vis-à-vis competitors. We will draw on recent scientific findings about international success factors of new venture design. To test critical hypotheses early on, student teams engage in scientific, evidence-based, experimental trial-and-error learning process that measures real progress.
Upon completion of this course, students will be able to:
· Apply a modern innovation toolkit relevant in both the corporate & startup world
· Analyze given business opportunities in terms of its constituent elements
· Design new business models by gathering and combining relevant ideas, facts and information 
· Evaluate business opportunities and derive judgment about next steps & decisions
Course language is English, but participants can decide to give their graded presentations in German. Students are invited to apply to this course module already with a startup idea and/ or team, but this is not a requirement! We will form teams and ideas in the beginning of the course. Class meetings have alternate intervals of lecture inputs, teamwork, mentoring, and peer feedback. Attendance is mandatory for at least 80% of class time due to large proportion of teamwork sessions.
Student teams give three presentations and submit them with backup analyses. Grading scheme:
· Startup discovery presentation after 5 weeks: 30%
· Startup validation presentation after 10 weeks: 30%
· Final startup pitches after 13 weeks: 40%


Literatur

• Blank, S. & Dorf, B. (2012). The startup owner's manual.
• Gans, J. & Stern, S. (2016). Entrepreneurial Strategy.
• Osterwalder, A. & Yves, P. (2010). Business model generation.
• Maurya, A. (2012). Running lean: Iterate from plan A to a plan that works.
• Maurya, A. (2016). Scaling lean: Mastering the Key Metrics for Startup Growth.
• Wilcox, J. (2016). FOCUS Framework: How to Find Product-Market Fit.



Modul M0866: EIP und Produktivitätsmanagement

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Elemente Integrierter Produktionssysteme (L0927) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 3
Produktivitätsmanagement (L0928) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Produktivitätsmanagement (L0931) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Hermann Lödding
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Grundlagenvorlesung in Produktionsorganisation oder Produktionsmanagement
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Verständnis der Produktivität und ihrer Bedeutung für die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen;
  • Wissen über die heterogenen Einflussfaktoren auf die Produktivität und ihre Zusammenhänge;
  • Kenntnis elementarer Produktionskennzahlen;
  • Methoden zur Produktivitätsanalyse und -steigerung in der industriellen Produktion;
  • Kenntnisse in Zeitdatenermittlung und Arbeitsgestaltung;
  • Elemente und Methoden moderner Produktionssysteme;
  • interdisziplinäre Zusammenhänge bei der Produktionsgestaltung;
  • Kenntnisse in der Beurteilung und Gestaltung von Arbeitssystemen, um ergonomische und gesundheitliche Risiken zu minimieren.
Fertigkeiten

Die Studierenden sind auf Basis des erlernten Wissens in der Lage,

  • Verschwendung im Produktionsablauf zu identifizieren und zu kategorisieren;
  • Wertstromanalysen durchzuführen und Soll-Wertströme zu beschreiben;
  • die vielfältigen Einflüsse auf die Produktivität zu erkennen und ihre Wirkungsweisen zu erläutern;
  • Produktionsprozesse unter Produktivitätsaspekten zu beurteilen und erforderliche Verbesserungsmaßnahmen zu entwickeln;
  • Ergebnisse produktivitätsbezogener Datenanalysen praxisgerecht zu visualisieren;
  • Konzepte, Methoden und Hilfsmittel der schlanken Produktion und des Produktivitätsmanagements zur Analyse und Verbesserung von Produktionsprozessen zu erläutern und anzuwenden;
  • Fertigungsinseln nach Prinzipien der schlanken Produktion zu gestalten;
  • schlanke Materialfluss-Systeme zu planen;
  • das Konzept des Total Productive Maintenance (TPM) zu erläutern;
  • Methoden der Rüstablaufanalyse und -optimierung anzuwenden.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind in der Lage,

  • das erlernte Wissen unter industrieähnlichen Bedingungen und unter Zeitdruck umzusetzen, zusammenzufassen und zu präsentieren;
  • komplexe Aufgaben in der Planung und Steuerung von Produktionssystemen zu übernehmen;
  • Produktionssysteme zu analysieren und zu optimieren;
  • sich in Gruppen zu organisieren und praxisbezogene Problemstellungen in Teams zu lösen;
  • betriebliche Verbesserungspotentiale zu identifizieren und zu quantifizieren;
  • interdisziplinäre Zusammenhänge bei der Produktionsgestaltung zu analysieren und zu bewerten;
  • sich Fachwissen anhand ausgewählter Literatur selbständig zu erarbeiten und direkt anzuwenden.  
Selbstständigkeit Studierende sind fähig, sich auch forschungsbezogene Aufgaben zu definieren, hierfür nötiges Wissen zu erschließen und auf eine Problemstellung anzuwenden.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Übungsaufgaben
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung I. Management: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0927: Elemente Integrierter Produktionssysteme
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Hermann Lödding
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Die Vorlesung nähert sich dem Thema integrierter Produktionssysteme am Beispiel der Schlanken Produktion. Sie erläutert dazu zum einen die grundsätzliche Herangehensweise an betriebliche Verbesserungsprozesse. Zum anderen beschreibt sie ausgewählte Methoden der Schlanken Produktion.

Schwerpunkte der Vorlesung sind u.a. die Themen Wertstromdesign, die Gestaltung von Fertigungsinseln sowie die Planung und Steuerung der Produktion und der zugehörigen Materialflüsse.

Literatur

Harris, R.; Harris, C.; Wilson, E.: Making Materials Flow, Lean Enterprise Institute, Cambridge, 2003.

Ohno, T.: Das Toyota-Produktionssystem, Campus-Verlag, Frankfurt et al, 1993.

Rother, M.: Die Kata des Weltmarktführers. Toyotas Erfolgsmethoden, Campus-Verlag, Frankfurt et al, 2009.

Rother, M.; Shook, J.: Sehen lernen: Mit Wertstromdesign die Wertschöpfung erhöhen und Verschwendung beseitigen, Lean Management Institut, Aachen, 2006.

Rother, M.; Harris, R.: Creating Continuous Flow, Lean Enterprise Institute, Brookline, 2001.

Shingo, S.: A Revolution in Manufacturing. The SMED System, Productivity Press, 2006.

Womack, J. P. et al: Die zweite Revolution in der Autoindustrie, Frankfurt/New York, Campus Verlag, 1992.

Lehrveranstaltung L0928: Produktivitätsmanagement
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Hermann Lödding, Christopher Mundt
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Grundlagen des Produktivitätsmanagements
  • Stückzahlenmanagement und Standardisierung
  • Taktanalyse und Gestaltung manueller Arbeit
  • Grundlagen der Instandhaltung
  • Total Productive Maintenance (TPM)
  • Rüstoptimierung
  • Analyse verketteter Produktionssysteme
Literatur

Bokranz, R.; Landau, K.:Produktivitätsmanagement von Arbeitssystemen. Schäffer-Poeschel, Stuttgart, 2006.

Takeda, H.: Das synchrone Produktionssystem: Just-in-Time für das ganze Unternehmen. 5. Aufl., mi-Wirtschaftsbuch, FinanzBuch Verlag, München, 2006.

Nakajima, S.: Management der Produktionseinrichtungen (Total Productive Maintenance). Campus Verlag, New York, 1995.

Shingo, S.: A Revolution in Manufacturing: The SMED System. Productivity, Inc., 1985

Lehrveranstaltung L0931: Produktivitätsmanagement
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Hermann Lödding
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0558: Business Optimization - Vertiefung Operations Research

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Business Optimization und Operations Research (L0155) Vorlesung 2 2
Projekt: Modellierung im Operations Research (L1793) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 1
Seminar Operations Research (L0156) Seminar 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Kathrin Fischer
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Gute Kenntnisse aus dem Modul „Quantitative Methoden“ in den Bereichen Lineare Programmierung, Netzwerkoptimierung und ganzzahlige Optimierung

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

Wissen: Die Studierenden haben nach Abschluss des Moduls vertiefte Kenntnisse in den folgenden Bereichen erworben: Sie können

  • Modellierungskonzepte für komplexe lineare und ganzzahlige Probleme in betrieblichen Entscheidungssituationen - z.B. Produktionsentscheidungen oder Investitionsentscheidungen - erläutern;
  • die Dualitätstheorie für lineare Programme verstehen und erklären sowie moderne Lösungsmethoden zur Lösung linearer Programme - z.B. Varianten des Simplexverfahrens (revidierter Simplexalgorithmus, Innere-Punkt-Methoden) darstellen;
  • Erweiterungen der linearen Programmierung um mehrfache Zielsetzungen und Datenunsicherheit erkennen und vornehmen;
  • Anwendungsgebiete entsprechender Modelle, z.B. in der internationalen humanitären Logistik, beschreiben;
  • Ganzzahlige Modelle zur Erfassung logischer Bedingungen und Abhängigkeiten erklären und Anwendungen der ganzzahligen und kombinatorischen Optimierung auf betriebliche Planungsprobleme, insbesondere aus den Bereichen Logistik und internationales Supply Chain Management, beschreiben;
  • Methoden der ganzzahligen Optimierung, wie Branch-and-Bound Verfahren, Schnittebenen-Verfahren und Metaheuristiken erläutern;
  • Strukturen ausgewählter dynamischer und nicht-linearer betrieblicher Problemstellungen erkennen;
  • geeignete Software-Paketen zur Lösung von betrieblichen Optimierungsproblemen einsetzen;
  • Forschungsprojekte aus dem Bereich des Operations Research verstehen und in Aufbau und Ergebnissen nachvollziehen.

Fertigkeiten

Fertigkeiten: Die Studierenden sind auf Basis des erlernten Wissens in der Lage,

  • Komplexe und auch ihnen noch unbekannte betriebswirtschaftliche und technische  Planungsprobleme, z.B. im Bereich globaler Produktions- und Wertschöpfungsnetzwerke,  geeignet zu modellieren, mit den Methoden des  Operations Research zu analysieren und Lösungen zu entwickeln sowie die Ergebnisse zu interpretieren und kritisch zu bewerten;
  • Die Dualitätstheorie für lineare Programme bei der Analyse betriebswirtschaftlicher Probleme einzusetzen und duale Programme inhaltlich zu interpretieren sowie verschiedene Lösungsmethoden zur Lösung linearer Programme - z.B. Varianten des Simplexverfahrens, Innere-Punkt-Methoden - erfolgreich zur Problemlösung anzuwenden;
  • Lineare Probleme mit mehrfacher Zielsetzung und unter Berücksichtigung von Datenunsicherheiten zu analysieren und zu lösen;
  • Betriebliche Fragestellungen, insbesondere unter Verwendung logischer Bedingungen, als ganzzahlige Optimierungsprobleme zu formulieren und solche Probleme mittels geeigneter exakter - z.B. Branch and Bound Verfahren, Schnittebenenverfahren - und heuristischer - z.B. Metaheuristiken - Verfahren zu lösen sowie die erhaltenen Lösungen zu interpretieren;
  • Methoden der dynamischen Programmierung für zusammenhängende bzw. abhängige Entscheidungen einzusetzen und ausgewählte Probleme der nicht-linearen Optimierung zu analysieren;
  • für eine vorliegende Problemstellung geeignete Methoden des Operations Research zu ihrer Lösung auszuwählen, diese anzuwenden und das theoretische Wissen über einschlägige Methoden somit auch erfolgreich in die Praxis zu übertragen;
  • Zur Lösung der jeweiligen Problemstellungen geeignete Software einzusetzen, mittels Software Problemlösungen zu generieren und diese Lösungen zu interpretieren;
  • ein begrenztes Forschungsprojekt im Rahmen einer Gruppenarbeit zu durchdringen und eigenständig eine Implementierung für das gegebene Forschungsthema zu entwickeln;
  • diese Entwicklung nachvollziehbar zu dokumentieren und zu erläutern.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Sozialkompetenz: Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage,

  • sich in einem Team von Studierenden erfolgreich selbst zu organisieren und zu koordinieren sowie komplexe betriebliche Planungsaufgaben in vorgegebener Zeit im Team zu lösen;
  • strukturiertes Feedback entsprechend anerkannter Feedbackregeln zu geben und selber Feedback von ihren Kommilitonen anzunehmen;
  • fachspezifische und fachübergreifende Diskussionen zu Themen aus dem Feld des Operations Research und zu Gebieten, in denen die Methoden des Operations Research Anwendung finden, zu führen;
  • ihre Arbeitsergebnisse in verständlicher Form schriftlich zusammenzufassen und mündlich zu präsentieren sowie diese gegenüber anderen zu vertreten;
  • erfolgreich und respektvoll in einem Team zu arbeiten.


Selbstständigkeit

Selbständigkeit: Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage,

  • sich Teilbereiche des Fachgebietes anhand von einschlägiger Fachliteratur (Journal Papers) selbständig zu erarbeiten;
  • ein ausgewähltes Thema forschend weiterzuentwickeln;
  • das erworbene Wissen zusammenzufassen und verständlich zu präsentieren und es auch auf komplexe neue Fragestellungen zu übertragen.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 5 % Gruppendiskussion
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang Prüfungsbestandteile sind: Semesterbegleitende Ausarbeitungen, Hausarbeit und zugehöriges Referat
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung I. Management: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0155: Business Optimization und Operations Research
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Kathrin Fischer
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Formulierung komplexer quantitativer Modelle („Die Kunst der Modellierung“): Spezielle lineare Modelle, z.B. periodenübergreifende Lagerhaltung, Beschaffung und Produktion, Portfolio-Modelle, Projektplanungsmodelle, Modelle für das Revenue Management
  • Vertiefung der linearen Programmierung: Dualitätstheorie, Dualitätssätze und ihre Anwendung bei der Interpretation und der Konstruktion von Lösungsverfahren; spezielle Strukturen wie obere und untere Schranken für Variablen; neuere Lösungsverfahren wie revidiertes Simplexverfahren und Innere-Punkt-Methoden
  • Probleme unter mehrfacher Zielsetzung und unter Unsicherheit: Erweiterungen der linearen Programmierung um praxisnahe Aspekte wie mehrere konkurrierende Ziele und unsichere Daten
  • Aktuelle Problemstellungen aus der humanitären Logistikforschung, dem Revenue Management und weiteren Forschungsgebieten des Instituts
  • Vertiefung der ganzzahligen Programmierung: Modellierung komplexer Planungsprobleme, z.B. aus dem Bereich der Tourenplanung, und logischer Bedingungen; strukturelle Analysen, Komplexitätstheorie; Lösungsverfahren für ganzzahlige Probleme wie z.B. Branch and Bound Verfahren, Schnittebenen-Verfahren, Greedy-Verfahren, Metaheuristiken
  • Dynamische und nicht-lineare Programmierung und ihre Anwendung in der Betriebswirtschaftslehre
  • Anwendungen der Modelle und Methoden im Bereich Logistik und internationales Supply Chain Management, z.B. bei der Planung neuer Standorte oder von Auslieferungstouren: Modellstrukturen und Lösungsverfahren für ausgewählte Problemstellungen


Literatur

Bücher:

Albright, C., Winston, W.: Management Science Modeling. Revised Third Edition, South-Western 2009.

Eiselt, H.A., Sandblom, C.-L.: Linear Programming and its Applications, Springer 2007.

Eiselt, H.A., Sandblom, C.-L.: Integer Programming and Network Models, Springer 2000.

Eiselt, H.A., Sandblom, C.-L.: Decision Analysis, Location Models, and Scheduling Problems, Springer 2004.

Suhl, L., Mellouli, T.: Optimierungssysteme. Springer, Berlin et al., 2. Auflage, 2009.

Williams, H.P.: Model Building in Mathematical Programming. 5th edition, Wiley & Sons, 2013.

Winston, W., Venkataramanan, M.: Mathematical Programming. Operations Research, Volume 1, 4th Edition, Thomson, London et al. 2003.

Sowie ein Skript, das zur Vorlesung herausgegeben wird.


Lehrveranstaltung L1793: Projekt: Modellierung im Operations Research
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Kathrin Fischer
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Im Rahmen dieser Veranstaltung erarbeiten Studierende in Teams eine Realisierung für ein anwendungsnahes Planungsproblem.

Dabei sind die Schritte

  • Modellierung der Planungssituation
  • Implementierung und Dokumentation
  • Ggf. Generierung geeigneter Testdaten
  • Tests sowie ggf. Sensitivitätsanalysen bzw. Parametervariationen
  • Dokumentation der Ergebnisse und deren kritische Analyse

zu durchlaufen.

Literatur

Siehe Vorlesung Operations Research

Lehrveranstaltung L0156: Seminar Operations Research
Typ Seminar
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Kathrin Fischer
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Im Seminar werden durch Hausarbeiten und Vorträge zu speziellen Themen aus Bereichen der Vorlesung „Operations Research“ die Kenntnisse der Teilnehmer in einigen ausgewählten Gebieten, z.B. im Feld der Humanitären Logistik oder des Internationalen Supply Chain Management, weiter vertieft.

Grundlage der Hausarbeiten und Vorträge bilden dabei in der Regel aktuelle Fachpublikationen aus hoch­rangigen englischsprachigen Zeitschriften wie dem EJOR, den Annals of Operations Research oder Interfaces, welche eine Anwendung eines bestimmten Modells oder Verfahrens für eine ausgewählte Planungssituation behandeln.

Die Studierenden erhalten so die Möglichkeit, das in der Vorlesung erworbene Wissen anzuwenden und sich in eigenständiger Arbeit forschungsorientiert mit dem „State-of-the-Art“ in einem Teilgebiet des Faches Operations Research zu befassen. Durch die eigenständige Einarbeitung in aktuelle Forschungsergebnisse und deren Anwendung auf neue Fragestellungen und Beispiele erwerben die Teilnehmer vertiefte Kompetenzen auf dem Gebiet des Operations Research und sammeln erste Erfahrung mit eigenständiger Forschung auf diesem Gebiet.

Die Teilnehmerzahl im Seminar (und damit im gesamten Modul) ist auf maximal 36 Teilnehmer beschränkt. Sollte es mehr Interessenten geben, so wird ggf. eine Auswahl der Teilnehmer anhand des in dem Pflichtmodul Quantitative Methods / Quantitative Methoden erzielten Ergebnisses getroffen.



Literatur

Fachartikel (Journal Papers), die zu Beginn des Seminars bekanntgegeben werden.


Modul M0697: Controlling

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Controlling (L0496) Vorlesung 3 3
Controllingseminar (L0495) Seminar 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Matthias Meyer
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Kenntnisse des internen und externen Rechnungswesens


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

Die Studierenden haben vertiefte Kenntnisse in den folgenden Bereichen erworben:

  • wichtige Konzeptionen der deutschsprachigen Controllingforschung;
  • internationale Unterschiede und Traditionen in der Unternehmenssteuerung;
  • zentrale Controllingaufgaben wie Informationsbereitstellung, Planung und Kontrolle sowie Koordination;
  • Unterschiede zwischen Daten, Informationen und Wissen, und sie können diese erläutern;
  • Digitalisierung und Auswirkung auf das Controlling
  • Instrumente der operativen, taktischen und strategischen Planung;
  • ausgewählte Konzepte der Spieltheorie, der Informationsökonomik und der Prinzipal-Agenten-Theorie;
  • Kennzahlen zur sachlichen und personellen Koordination;
  • das Konzept der wertorientierten Unternehmenssteuerung und wesentliche wertorientierte Kennzahlen;
  • Funktionen und Methoden zur Ermittlung von Verrechnungspreisen, und sie können diese erläutern;
  • Instrumente und Konzepte des Risiko- und Projektcontrollings;
  • Methode der Monte-Carlo-Simulation, auch als Forschungsmethode;
  • ausgewählte psychologische Theorien und Biases.
Fertigkeiten

Die Studierenden sind auf Basis des erlernten Wissens in der Lage,

  • die Entstehung und das Wesen des Controllings in der Praxis zu erklären und international zu verorten;
  • wichtige Konzeptionen der deutschsprachigen Controllingforschung zu erläutern;
  • (wesentliche) Aufgabenbereiche von und Anforderungen an Controller einzuschätzen;
  • verschiedene Kennzahlen und -systeme zu erläutern und deren Vor- und Nachteile einzuordnen;
  • Stellhebel der Gestaltung des Berichtswesen zu erläutern und anzuwenden;
  • Gestaltungsempfehlungen zur Informationsversorgung abzuleiten;
  • wesentliche (Planungs-) Instrumente des Controllings anzuwenden und bewerten zu können;
  • taktische und strategische Sachverhalte innerhalb von Unternehmen nachvollziehen zu können;
  • eine spieltheoretische Modellierung und Auswertung betrieblicher Entscheidungsprobleme vorzunehmen;
  • eine Monte-Carlo-Simulation durchzuführen und deren Ergebnisse zu interpretieren
  • Verrechnungspreise nach unterschiedlichen Verfahren zu gestalten und zu beurteilen;
  • den Prozess des Risikomanagements mitzugestalten und aggregierte Risikomaße berechnen und interpretieren zu können;
  • psychologische Theorien einzelnen Controllingproblemen zuzuordnen und daraus Gestaltungsempfehlungen abzuleiten.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind in der Lage,

  • Controllingaufgaben zu übernehmen und dabei das theoretische Wissen erfolgreich in die betriebliche Praxis zu übertragen und dort anzuwenden;
  • eigenständig zu entscheiden, für welche Problemstellung welche Controllinginstrumente eingesetzt werden können und müssen;
  • mit anderen Teammitgliedern zusammenzuarbeiten, zu diskutieren und gemeinsam zu einem Ergebnis zu kommen;
  • Konzepte aus der Psychologie, der Spieltheorie, der Informationsökonomik und der Prinzipal-Agenten-Theorie auf neuartige Fragestellungen anwenden zu können;
  • die Ergebnisse ihrer Analysen auch in englischer Sprache verständlich darzustellen;
  • betriebswirtschaftliche Problemstellungen innerhalb des Controlling und seiner Teilbereiche eigenständig und im Team zu lösen;
  • komplexe Planungsaufgaben in internationalen Unternehmen auch in leitender Funktion zu übernehmen.


Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage,

  • sich Wissen selbstständig zu erarbeiten und das erworbene Wissen auch auf neue Fragestellungen zu übertragen.
  • ihre Arbeitsergebnisse (auch in englischer Sprache) zu vertreten.
  • eingeständig Forschungsergebnisse zu interpretieren



Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 8.3 % Übungsaufgaben
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung I. Management: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0496: Controlling
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Matthias Meyer
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

•       Informationsbereitstellung: Kennzahlen und Kennzahlensysteme, Balanced Scorecard, Berichtswesen, Gestaltung der Informationsversorgung

•       Operative Planung: Budgetierung, operative Produktionsplanung

•       Operative Kontrolle: Abweichungsanalysen und Forecasting

•       Taktische Planung: Quantitative und qualitative Business-Planung

•       Strategische Planung: Portfolioanalyse, SWOT-Analyse, Resource-based view, Erfahrungskurvenkonzept

•       Koordination: Verbundeffekte, wertorientierte Kennzahlen, Verrechnungspreise, Anreizsysteme, Prinzipal-Agenten Theorie

•       Risikocontrolling: Value at Risk, Risikoanalyse, -aggregation, -steuerung, -kontrolle

•       Projektcontrolling


Literatur
  1. Skript und Unterlagen, die zur Vorlesung und Übung herausgegeben werden.
  2. Ausgewählte Bücher:
  3. Balakrishnan, R./Sivaramakrishnan, K./Sprinkle, G. (2009): Managerial Accounting, Hoboken.
  4. Ewert, R./Wagenhofer, A. (2008): Interne Unternehmensrechnung, 7. Aufl., Berlin.
  5. Merchant, K./Van der Stede, W. (2012): Management Control Systems: Performance Measurement, Evaluation, and Incentives, London.
  6. Weber, J./Schäffer, U. (2011): Einführung in das Controlling, 13. Aufl., Stuttgart.


Lehrveranstaltung L0495: Controllingseminar
Typ Seminar
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Matthias Meyer
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Die Themen im Seminar werden in jedem Semester anhand aktueller Literatur festgelegt. Die Studierenden fertigen Referate/ Ausarbeitungen an.

Zudem gibt es


•       Diskussionen zu aktuellen Themen und Methoden des Controlling in Theorie und Praxis (z.B. Simulation, Prognosemärkte, Roadmapping etc.)



Literatur
  1. Skript und Aufgaben, die zur Vertiefung herausgegeben werden.
  2. Weiterführende Literatur, die jeweils mit Blick auf die gesetzten Themenschwerpunkte spezifiziert wird


Modul M0559: Strategisches Management

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Strategisches Management (L0158) Vorlesung 4 6
Modulverantwortlicher Prof. Thomas Wrona
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Kenntnisse aus dem Modul „Management, Marketing und Logistik“

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

Die Studierenden besitzen nach Absolvieren des Moduls umfassende Kenntnisse über verschiedenste Aspekte des Strategischen Managements. Neben der Gestaltung klassischer Planungsprozesse, sind die Studierenden in der Lage, verschiedene Arten von Einflussfaktoren in den jeweiligen Entscheidungsprozessen zu identifizieren und können im Bereich der Unternehmensstrategien eine Vielzahl von Strategiearten differenziert beschreiben und konzeptionell anwenden.

Die Studierenden erwerben insbesondere die folgenden Kenntnisse:

a) Theoretische Kenntnisse über

  • theoretische Grundlagen des Strategischen Managements
  • die wesentlichen Merkmale und verschiedene Evolutionsprozesse von Strategien
  • die Inhalts- und Prozessperspektive im Strategischen Management 
  • verschiedene Strategiearten, ihre Unterschiede und Interdependenzen
  • Internationalisierungsstrategien als Bestandteil der Unternehmensgesamtstrategie
  • weitere Gegenstandsbereiche des strategischen Managements wie insbesondere Managementsysteme und ihre Interdependenzen zu Strategien
  • Möglichkeiten der Beschreibung von Wettbewerbsvorteilen aus der Analyse der internen und externen Unternehmenssituation
  • Strategische Positionierung auf unterschiedlichen Ländermärkten
  • Handhabung von Multimarket Competition
  • Formulierung und Implementierung von verschiedenen strategischen Optionen
  • Kontrollmöglichkeiten zur Evaluierung von realisierten Strategien

b) Technologische (methodische) Kenntnisse über 

  • verschiedene Konzepte in den jeweiligen Phasen im Strategischen Planungsprozess, sowie deren theoretische Herleitung aus der Managementforschung
  • Methoden der Analyse externer Rahmenbedingungen (Konkurrenzanalysen, Branchenstrukturanalyse nach Porter, Analyse der globalen Umwelt im Rahmen der PESTEL-Analyse)
  • Methoden zur Analyse interner Stärken und Schwächen (Aufbau und Analyse der Wertkette nach Porter, Analyse von Ressourcen und deren Bündelung zur Entwicklung von Kernkompetenzen)

c) Kenntnisse über den verschiedenen Ansätzen, Theorien und Methoden zugrunde liegende Annahmen

d) Kenntnisse über empirische Befunde zu den o.g. inhaltlichen Themenfeldern

e) Einblicke in aktuelle Forschungsthemen des strategischen Managements

e) Kenntnisse über die Implikationen für das Management


Fertigkeiten

Die Studierenden sind auf Basis der erlangten Kenntnisse in der Lage, die externen und internen Einflüsse von Unternehmungen beschreiben und bewerten zu können. Hierzu gehört insbesondere auch die Fähigkeit, ausgewählte Unternehmensstrategien, unter Berücksichtigung verschiedener kontextueller Einflussfaktoren, in praxisnahen Fallstudien beurteilen und anwenden zu können.

  • Die Studierenden können externe und interne Informationen für die Wahl verschiedener strategischer Optionen interpretieren und zielgerichtet für die strategische Entscheidungsfindung  entlang des Strategischen Planungsprozesses systematisch einsetzen
  • Die Studierenden können verschiedene Risiken und andere Einflussfaktoren im Rahmen der Umweltanalyse erkennen und anschließend bewerten
  • Die Studierenden kennen typische Probleme im Strategischen Management und können in ähnlichen Unternehmungskontexten situationsadäquat Lösungsvorschläge hierzu entwickeln
  • Die Studierenden sind bspw. in der Lage, die Branchenstrukturanalyse anzuwenden und diese auf beliebig andere Industrien zu transferieren, um so die Attraktivität von Branchen bestimmen zu können
  • Zudem können die Studierenden Merkmale verschiedener Branchen differenzieren und sind in der Lage, diese im Rahmen der Strategieformulierung zu berücksichtigen (globale Wettbewerber, regionale Konsumenten, lokale und globale Zulieferer etc.)
  • Die Studierenden kennen des Weiteren die Vor- und Nachteile verschiedener strategischer Optionen und können auf diese im Zuge der Strategieimplementierung zurückgreifen, um ggf. alternative Lösungskonzeptionen zu erarbeiten
  • Die Studierenden sind nach Absolvieren des Moduls in der Lage, strategische Entscheidungsprozesse methodisch und theoretisch fundiert aktiv zu begleiten sowie die branchenspezifischen Besonderheiten in konkrete Planungsprozesse umzusetzen

Allgemein werden somit Fertigkeiten im Bereich der Informations- bzw. Datenbeschaffung und -auswertung, die Zusammenfassung der gesammelten Daten, Teamarbeit und Diskussionskultur gefördert. Überdies sind die Studierenden in der Lage,

  • Methoden der internen Unternehmensanalyse und der externen Umweltanalyse anzuwenden, um betriebswirtschaftliche Problemstellungen zu analysieren und die Ergebnisse zu interpretieren sowie kritisch zu bewerten
  • das theoretische Wissen in ausgewählten Fallstudien anzuwenden oder anhand aktueller Unternehmungsbeispiele zu diskutieren (z.B. M&A-Strategien in der Automobilindustrie, Rückzugsstrategien in der PC-Branche, etc.)
  • zu entscheiden, für welche Problemstellungen und unter welchen Voraussetzungen welche Methoden und Systeme angewendet werden können bzw. müssen
  • komplexe Datenanalysen eigenständig und in einem Team von Studierenden durchzuführen, konsolidiert aufzubereiten und in der Gruppe eigenständig zu präsentieren
  • im Rahmen von Case Studies unternehmerische Chancen zu identifizieren, Handlungsalternativen zu entwickeln, Prioritäten zu setzen und erforderliche Aktivitäten zu planen
  • im Rahmen von Fallstudienlösungen „Mut zum Handeln“ zu entwickeln
  • die Besonderheiten verschiedener Ländermärkte bei der Strategieformierung zu berücksichtigen
  • komplexe Systeme zu verstehen, mit Ambiguitäten zurechtzukommen und Handlungen hierauf auszurichten
  • eigene Annahmen und Einstellungen über den Menschen im Unternehmen, den Unternehmenszweck sowie über Führungsverantwortung zu entwickeln.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage,

  • im Rahmen ihrer Fallstudienlösungen und strategischen Rollenspielen mit anderen Studierenden zusammenzuarbeiten, mit ihnen zu interagieren, andere Meinungen ggf. zu integrieren und auch Gruppenmitglieder von eigenen Ideen zu überzeugen
  • fachspezifische und fachübergreifende Diskussionen zu führen
  • ihre Arbeitsergebnisse mündlich und schriftlich zu vertreten
  • respektvoll in einem Team zu arbeiten.
Selbstständigkeit

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage,

  • sich Wissen über das Fachgebiet selbstständig zu erarbeiten und das erworbene Wissen auch auf neue Fragestellungen zu transferieren
  • gezielt fachspezifische Literatur für ausgewählte strategische Problembereiche zu identifizieren und argumentativ in die Lösungskonzeption einfließen zu lassen
  • vorhandenes und neues Wissen zu strategischen Phänomenen (bspw. Internationalisierungs­strategien) konzeptionell zu fassen und eigenständig schematisch klar darzustellen
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 20 % Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung I. Management: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0158: Strategisches Management
Typ Vorlesung
SWS 4
LP 6
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Dozenten Prof. Thomas Wrona
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Einführung - Begriffe und Gegenstandsbereiche des Strategischen Managements
  • Ziele, Unternehmensstrategien, Leitbilder und Managementsysteme als Gegenstand strategischer Unternehmensführung
  • Grundlegende theoretische Perspektiven des strategischen Managements
  • Die Analyse und Gestaltung ausgewählter Strategien 
  • Strategische (Planungs-) Prozesse
  • Problematisierung der Internationalisierung hinsichtlich strategischer Prozesse
  • Integrative Anwendung des Wissens anhand einer Reihe ausgewählter Fallstudien

Theoretische, konzeptionelle Teile widmen sich der Bearbeitung und Diskussion von theoretischen Fachbeiträgen aus der aktuellen Managementforschung, die anschließend in Fallstudien und Simulationen handlungspraktisch anzuwenden sind. 

Bei der Fallauswahl der zu bearbeitenden Fallstudien wird insbesondere auch darauf geachtet, dass diese die vielfältigen Besonderheiten des strategischen Managements im internationalen Kontext widerspiegeln. Studierenden wird bei der Bearbeitung ein großer Freiheitsgrad eingeräumt, welcher der Komplexität der Problemstellung gerecht wird und bei der Entwicklung eines entsprechenden Problembewusstseins hilfreich ist.

Auch neben den Fallstudien werden im Rahmen der Vorlesungen die Inhalte sowohl aus theoretischer als auch aus praktischer Sicht jeweils am Beispiel verschiedener Unternehmen vermittelt. Die Vorlesung „Strategisches Management“ wird um Gastvorträge von Vertretern namhafter internationaler Unternehmen und z.T. Unternehmensbesichtigungen ergänzt, sodass neben der theoretischen Fundierung auch ein Praxisbezug gewährleistet werden kann.

Anhand aktueller Fragestellungen des strategischen Managements wird exemplarisch die Anwendung zuvor gelernter Inhalte innerhalb des wissenschaftlichen Forschungsprozesses aufgezeigt. Dabei wird sich entsprechend der Ausrichtung des Studiengangs auf die Veränderung strategischer Prozesse durch technologischen Wandel, welcher beispielsweise durch die Digitalisierung oder die Anwendung von Big Data Analysis hervorgerufen wird, konzentriert.




Literatur

Bamberger, I./Wrona, T. (2012): Strategische Unternehmensführung. Strategien - Systeme - Prozesse,  
2. überarbeitete und erweiterte Auflage, München 2012

Bamberger, I./Wrona, T. (2012): Strategische Unternehmensberatung, 6. erweiterte Auflage, Wiesbaden 2012

Bamberger, I./Wrona, T. (1996): Der Ressourcenansatz und seine Bedeutung für die Strategische Unternehmensführung, in: Schmalenbachs Zeitschrift für betriebswirtschaftliche Forschung (zfbf), 2/1996, S. 130-153

Bowman, E.H./Singh, H./Thomas, H. (2006): The domain of strategic management: History and evolution, in: Pettigrew, A./Thomas, H./Whittington, R. (Hrsg.): Handbook of strategy and management, London u.a. 2006, S. 31-54

Johnson, G./Whittington, R./Scholes, K./Angwin, D./Regnér, D. (2017): Exploring strategy. Text and Cases, 11. Aufl., Harlow 2017

Kreikebaum, H./Gilbert, D. U./Behnam, M. (2018): Strategisches Management, Stuttgart.

Mintzberg, H./Ahlstrand, B./Lampel, J. (2002): Strategy Safari, New York 2002 (in deutscherSprache: Dies. (2012): Strategy Safari: Der Wegweiser durch den Dschungel des strategischen Managements, 2. Aufl., München 2012)

Porter, M. E. (2013): Wettbewerbsstrategie. Methoden zur Analyse von Branchen und Konkurrenten, 12. Aufl., Frankfurt 2013

zu Knyphausen-Aufseß, D. (2012): Theoretische Perspektiven des strategischen Managements, in: Welge, M.K./Al-Laham, A./Kajüter, P. (Hrsg.): Praxis des strategischen Managements, Wiesbaden 2012, S. 39-70


Skripte und Textdokumente, die während der Vorlesung herausgegeben werden:

Modul M0994: Informationstechnologie in der Logistik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Labor: Informationstechnologie in der Logistik (L1197) Laborpraktikum 6 6
Modulverantwortlicher Prof. Thorsten Blecker
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Kenntnisse aus dem Modul "Produktions- und Logistikmanagement";
Interesse an neuen Technologien und deren Anwendung in der Logistik

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

• über die Zusammenhänge zwischen Logistik und IT,  und sie können diese darstellen und vertiefend beschreiben;
• über Informationssysteme und das Informationsmanagement und die Anwendung von Informationssystemen und Informationsmanagement auf logistische Fragestellungen;
• über Informationstechnologien, die in der Logistik aktuell zum Einsatz kommen, wie z.B. RFID, E-Logistik und Electronic Sourcing.

Fertigkeiten

• den Einsatz von Informationstechnologien in logistischen Fragestellungen zu beurteilen und entsprechende Technologien zu implementieren;
• sich kritisch mit den aktuellen Entwicklungen in der IT und in der Logistik auseinandersetzen und diese kritisch beurteilen zu können;
• relevante Fragestellungen aus dem Themenfeld der "IT in der Logistik" auf wissenschaftlichem Niveau vertiefend zu bearbeiten;
• eigenständig aktuelle Themenstellungen aus dem Themenfeld "IT in der Logistik" zu bearbeiten;
• die Zusammenhänge zwischen Logistik und IT zu analysieren;
• Informationstechnologien in der Logistik erfolgreich zu implementieren;
• das theoretische Wissen über Informationstechnologien situationsadäquat in die logistische Praxis zu übertragen und Handlungsempfehlungen zur Lösung neuartiger Aufgabenstellungen auszusprechen;
• logistische Problemstellungen unter Anwendung informationstechnologischer Lösungen zu bearbeiten und einer Lösung zuzuführen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

• fachspezifische und fachübergreifende Diskussionen zu führen;
• ihre Arbeitsergebnisse mündlich und schriftlich darzustellen und zu vertreten;
• respektvoll in einem Team zu arbeiten.

Selbstständigkeit

• sich Wissen über das Fachgebiet selbstständig zu erarbeiten und das erworbene Wissen auch auf neue Fragestellungen zu transferieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang schriftliche Gruppenarbeit
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung I. Management: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1197: Labor: Informationstechnologie in der Logistik
Typ Laborpraktikum
SWS 6
LP 6
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Dozenten Prof. Thorsten Blecker
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Zu Beginn der Veranstaltung erhalten die Studenten anhand eines Beispielszenarios einen Einblick in die Funktionsweise einer Serviceorientierten Architektur.
  • Anknüpfend werden die Studenten eine logistische Fragestellung in Kleingruppen bearbeiten.
  • Das Ergebnis der Ausarbeitung sollen ein oder mehrere programmierte Services/Module sein die sich –zusammen mit den Modulen der anderen Kleingruppen – zu einem Gesamtapplikation ergänzen.

max. 25 Studierende!


Literatur

Skripte und Textdokumente, die während der Vorlesung herausgegeben werden

Modul M1035: Entrepreneurial Finance

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Entrepreneurial Finance: Case Studies (L1282) Seminar 3 4
Entrepreneurial Finance: Lecture (L1281) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Christoph Ihl
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Basic knowledge in business economics and finance obtained in the compulsory modules and participation in the module “Technology Entrepreneurship” is highly recommended.


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

Wissen (subject-related knowledge and understanding):

  • understand the structure of a financial plan for a new venture
  • understand the procedures, pros and cons of different valuation methods
  • understand the design of financial contracts and term sheets
  • understand the interests of venture capital funds
  • understand the pros and cons of different growth and exit options
Fertigkeiten

Fertigkeiten (subject-related skills):

  • prepare a financial plan for a new venture
  • value a new venture in financial terms
  • apply different valuation methods
  • evaluate the attractiveness of financial contracts
  • design VC term sheets
  • design employee contracts in terms of financial compensation
  • design financial contracts and conduct financial negotiations
  • assess and justify possible growth and exit options
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Sozialkompetenz (Social Competence):

  • team work
  • communication and presentation
  • give and take critical comments
  • engaging in fruitful discussions
Selbstständigkeit

Selbständigkeit (Autonomy):

  • autonomous work and time management
  • project management
  • analytical skills
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 20 % Gruppendiskussion
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang Präsentationen und Fallstudienbearbeitung
Zuordnung zu folgenden Curricula Global Innovation Management: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Global Technology and Innovation Management & Entrepreneurship: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung I. Management: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Management: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1282: Entrepreneurial Finance: Case Studies
Typ Seminar
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christoph Ihl
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Entrepreneurial finance is at the center of a clash of two very distant worlds: that of entrepreneurship and that of finance. Finance is disciplined, based on numbers and logical thinking and looking for proven track records. Entrepreneurship is messy, based on intuition and experimentation and treading off the beaten track. Entrepreneurial finance is the provision of funding to young, innovative, growth-oriented companies. Entrepreneurial companies are young, typically less than ten years old, and introduce innovative products or business models. The younger are called “startups,” and are typically less than five years old.

There is a variety of investors who can finance entrepreneurial companies: family and friends, business angels, accelerators and incubators, crowdfunding platforms, venture capital firms, corporate investors, etc. The course provides a thorough understanding of what motivates them, of the way they invest, and of what support they can provide to a company at what stage in the fundraising cycle. The course addresses the following key questions: How much money can and should be raised? When should it be raised and from whom? What is a reasonable valuation of the company? How should funding, employment contracts and exit decisions be structured?

Thus, the course provides an understanding of the whole fundraising cycle, from the moment the entrepreneur conceived her idea to the moment investors exit the company and move on. We examine the entrepreneur's signalling to investors of the qualities of the venture, the investors' evaluation of the venture, the various dimensions of contracting (cash flow rights, control rights, compensation, and other clauses), the negotiation of a deal and the provision of corporate governance, the process of staged financing, the financing through debt, and the exit process though liquidity events such as initial public offering, sale or merger.

The following topics will be covered with specific case studies:

1. Introduction: Evaluating Venture Opportunities

2. Financial Planning

3. Ownership and Returns

4. Valuation Methods

5. Term Sheets

6. Structuring Deals

7. Corporate Governance

8. Staged Financing

9. Debt Financing

10. Exits

11. Early Stage & Venture Capital Investors

12. Ecosystems

Literatur

Da Rin, Marco, and Thomas Hellmann. Fundamentals of Entrepreneurial Finance. Oxford University Press, 2020.


Lehrveranstaltung L1281: Entrepreneurial Finance: Lecture
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christoph Ihl
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Entrepreneurial finance is at the center of a clash of two very distant worlds: that of entrepreneurship and that of finance. Finance is disciplined, based on numbers and logical thinking and looking for proven track records. Entrepreneurship is messy, based on intuition and experimentation and treading off the beaten track. Entrepreneurial finance is the provision of funding to young, innovative, growth-oriented companies. Entrepreneurial companies are young, typically less than ten years old, and introduce innovative products or business models. The younger are called “startups,” and are typically less than five years old.

There is a variety of investors who can finance entrepreneurial companies: family and friends, business angels, accelerators and incubators, crowdfunding platforms, venture capital firms, corporate investors, etc. The course provides a thorough understanding of what motivates them, of the way they invest, and of what support they can provide to a company at what stage in the fundraising cycle. The course addresses the following key questions: How much money can and should be raised? When should it be raised and from whom? What is a reasonable valuation of the company? How should funding, employment contracts and exit decisions be structured?

Thus, the course provides an understanding of the whole fundraising cycle, from the moment the entrepreneur conceived her idea to the moment investors exit the company and move on. We examine the entrepreneur's signalling to investors of the qualities of the venture, the investors' evaluation of the venture, the various dimensions of contracting (cash flow rights, control rights, compensation, and other clauses), the negotiation of a deal and the provision of corporate governance, the process of staged financing, the financing through debt, and the exit process though liquidity events such as initial public offering, sale or merger.

The following topics will be covered in lectures:

1. Introduction: Evaluating Venture Opportunities

2. Financial Planning

3. Ownership and Returns

4. Valuation Methods

5. Term Sheets

6. Structuring Deals

7. Corporate Governance

8. Staged Financing

9. Debt Financing

10. Exits

11. Early Stage & Venture Capital Investors

12. Ecosystems



Literatur

Da Rin, Marco, and Thomas Hellmann. Fundamentals of Entrepreneurial Finance. Oxford University Press, 2020.

Modul M1683: Project and Negotiation Management

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Open Project Gruppenübung (L2798) Gruppenübung 1 1
Projektmanagement (L0709) Vorlesung 2 2
Verhandlungsmanagement (L2669) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 3 3
Modulverantwortlicher Prof. Christian Lüthje
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse


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

Students will be familiar with...

Project management

  • characteristics and critical success factors of projects,
  • typical phases in projects, corresponding tasks and challenges,
  • advanced methods and tools, which can be applied in special phases of a project (such as cost-benefit analyses, scheduling techniques, business process modeling techniques, change management approaches),
  • important soft factors influencing a project’s success (such as cultural aspects, team dynamics, and leadership approaches),
  • different project management approaches (classic vs. agile vs. hybrid),
  • practical cases of international project management,
  • theories, strategies, and advanced methods of negotiation (such as game theory, decision theory, and negotiation analysis).

Negotiation management

  • the theory basics of negotiations (e.g. game theory, behavioral theories)
  • the types and the pros and cons of different negotiation strategies
  • the process of negotiation including goal formulation, preparation/planning, execution and evaluation 
  • about some key issues impacting negotiations (e.g. team building and roles, barriers to reaching a deal, cognitive biases, multi-phase negotiations)
Fertigkeiten

Students will be able to...

Project Management

  • conduct stakeholder and industry analyses,
  • critically analyze industries and multinational firms (e.g., in terms of their competitive situation and their strengths and weaknesses),
  • systematically implement project management techniques to international projects (e.g., plan international projects, deal with uncertainty, and establish, harmonize and track quality, time, and cost objectives),
  • apply project management techniques to complex business cases (e.g., optimize the target setting process, develop work breakdown structures, schedules and action plans, monitor project progress, manage risk throughout the project, and do the project controlling),
  • apply strategies and methods of negotiation to complex business cases,
  • internalize the components of an effective negotiation and practice their use,
  • successfully apply strategies and methods of negotiation in business practice in an international context (e.g., expose and overcome typical barriers to an agreement, deal with typical hardball tactics, and avoid cognitive traps),
  • work target-oriented on exercises to solve case studies,
  • apply scientific standards to academic writing,
  • appropriately present results of their work to others.

Negotiation Management

  • simultaneously considering multiple factors in negotiation situations and taking reasoned actions when preparing and conducting negotiations.
  • Analyzing and handling the key challenges of uncertainty, risk, intercultural differences, and time pressure in realistic negotiation situations.
  • assessing the typical barriers to an agreement (e.g. lack of trust), dealing with hardball tactics (e.g. good cop, bad cop; lowball, highball; intimidation), and avoiding cognitive traps (e.g. unchecked emotions, overconfidence).
  • reflecting on their decision-making in uncertain negotiation situations and derive actions for future decisions.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students will be able to...

  • lead fruitful group discussions,
  • provide appropriate feedback,
  • present their results in written form and by oral presentations,
  • collaborate respectfully in multicultural teams,
  • be reflective on their own behavior in negotiations.
Selbstständigkeit

The students will be able to...

  • independently acquire further relevant information and critically evaluate this information,
  • independently gather knowledge,
  • improve management techniques and adapt these to new situations in international business practice.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang Verhandlungsstrategien: Vor- und Nachbereitung der drei PBL Sessions; Projektmanagement: tbd
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung I. Management: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L2798: Open Project Exercise
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Carlos Jahn
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

In the lecture Project Management, the most important phases of a project and the use of the project management software Open Project are taught. In the group exercise, example projects are worked on in small groups and these project phases are run through. The project is planned and documented with Open Project.

Literatur
Lehrveranstaltung L0709: Project Management
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Carlos Jahn
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

The lecture “project management” aims at characterizing typical phases of projects. Important contents are: possible tasks, organization, techniques and tools for initiation, definition, planning, management and finalization of projects. This will also be deepened by exercises within the framework of the event.

The following topics will be covered in the lecture:

  • SMART, Work Breakdown Structure, Operationalization, Goals relation matrix
  • Metra-Potential Method (MPM), Critical-Path Method (CPM), Program evaluation and review technique (PERT)
  • Milestone Analysis, Earned Value Analyis (EVA)
  • Progress reporting, Tracing of project goals, deadlines and costs, Project Management Control Loop, Maturity Level Assurance (MLA)
  • Risk Management, Failure Mode and Effects Analysis (FMEA), Risk Matrix

Literatur

Project Management Institute (2017): A Guide to the Project Management Body of Knowledge (PMBOK® Guide) 6. Aufl. Newtown Square, PA, USA: Project Management Institute.

DeMarco, Tom (1997). The Deadline: A Novel About Project Management.

DIN Deutsches Institut für Normung e.V. (2009). Projektmanagement - Projektmanagementsysteme - Teil 5: Begriffe. (DIN 69901-5)

Frigenti, Enzo and Comninos, Dennis (2002). The Practice of Project Management.

Haberfellner, Reinhard (2015). Systems Engineering: Grundlagen und Anwendung

Harrison, Frederick and Lock, Dennis (2004). Advanced Project Management: A Structured Approach.

Heyworth, Frank (2002). A Guide to Project Management.

ISO - International Organization for Standardization (2012). Guidance on Project Management. (21500:2012(E))

Kerzner, Harold (2013). Project Management: A Systems Approach to Planning, Scheduling, and Controlling.

Lock, Dennis (2018). Project Management.

Martinelli, Russ J. and Miloševic, Dragan (2016). Project Management Toolbox: Tools and Techniques for the Practicing Project Manager.

Murch, Richard (2011). Project Management: Best Practices for IT Professionals.

Patzak, Gerold and Rattay, Günter (2009). Projektmanagement: Leitfaden zum Management von Projekten, Projektportfolios, Programmen und projektorientierten Unternehmen.

Lehrveranstaltung L2669: Negotiation Management
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christian Lüthje
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

General description of course content and course goals

We negotiaate everday in privat and professional contexts. Leading negotiations successfully has a significant impact on future careers. Yet, we tend to have limited knowledge about the theory and empirical evidence regarding successful negotiating. Many people approach negotiations in a rather intuitive and unplanned way which often results in sub-optimal negotiation outcomes.

The purpose of this interactive and problem-based course is to theortically understand the strategies and process of negotiation as practiced in a variety of business-related settings (e.g. negotiations about working conditions, negotiations with customers and suppliers). The course will highlight the components of an effective negotiation (strategy, perparation, execution, evaluation) and offer the students the opportunity to analyze their own behavior in negotiations in order to improve.

The course structure is experiential and problem-based, combining lectures, class discussion, mini-cases and small erxercises, and more comprehensive negotiation practices in longer sessions. Through participation in negotiation exercises, students will have the opportunity to practice their communication and persuasion skills and to experiment with a variety of negotiating strategies and tactics. Students will apply the lessons learned to ongoing, real-world negotiations.


Content:

The students will find answers to the following fundamental questions of negotiation strategies in theory and practice:

  • How do negotiations influence everyday life and business processes?
  • What are key features of negotiations?
  • What are different forms of negotiations? What kinds of negotiation can be distinguished?
  • Which theoretical approaches to a theory of negotiation can be distinguished?
  • How can game theory be applied to negotiation?
  • What makes an effective negotiator?
  • Which factors should be considered when planning negotiations?
  • What steps must be followed to reach a deal?
  • Are there specific negotiation tactics?
  • What are the typical barriers to an agreement and how to deal with them?
  • What are possible cognitive (mental) errors and how to correct them?

Knowledge

Students know...

  • the theory basics of negotiations (e.g. game theory, behavioral theories)
  • the types and the pros and cons of diffrent negotiation strategies
  • the process of negotiation, inlcuding goal formulation, preparation/planning, execution and evaluation 
  • about some key issues impacting negotiations (e.g. team building and roles, barriers to reaching a deal, cognitive biases, multi-phase negotiations)

Skills

Students are capable of...

  • simultaneously considering multiple factors in negotiation situations and taking reasoned actions when preparing and conducting negotiations.
  • Analyzing and handling the key challenges of uncertainty, risk, intercultural differences, and time pressure in realistic negotiation situations.
  • assessing the typical barriers to an agreement (e.g. lack of trust), dealing with hardball tactics (e.g. good cop, bad cop; lowball, highball; intimidation), and avoiding cognitive traps (e.g. unchecked emotions, overconfidence).
  • reflecting on their decision-making in uncertain negotiation situations and derive actions for future decisions.

Social Competence

Students can...

  • provide appropriate feedback and handle feedback on their own performance constructively.
  • constructively interact with their team members in role playing in negotiations sessions
  • develop joint solutions in mixed teams and present them to others in real-world negotiation situatio

    Self-Reliance

    Students are able to...

    • assess possible consequences of their own negotiation behavior
    • define own positions and tasks in the negotiation preparation process.
    • justify and make elaborated decisions in authentic negotiation situations.




Literatur

R.J. Lewicki / B. Barry / D.M. Saunders: Negotiation. Sixth Edition, McGraw-Hill, Boston, 2010.

H. Raiffa: Negotiation analysis. Belknap Press of Harvard Univ. Press, Cambridge, Mass, 2007.

R. Fisher / W. Ury: Getting to yes. Third edition. Penguin, New York, 2011.

M. Voeth / U. Herbst: Verhandlungsmanagement: Planung, Steuerung und Analyse. Schäffer-Poeschel, Stuttgart, 2009.

Modul M1701: Digital Economics

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Digital Economics (L2715) Vorlesung 2 3
Digital Economics (L2716) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Timo Heinrich
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Knowledge of economics as taught in the Economics module is expected.

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

The students know

  • basic concepts of game theory, auction theory and mechanism design,
  • the properties of online advertising markets and matching markets,
  • basic concepts of social choice,
  • models of belief formation,
  • how trust is established in online interactions,
  • current models of behavioral economics as well as
  • empirical results concerning these topics.
Fertigkeiten

On the basis of the knowledge acquired, students will be able to

  • analyze and model behavior in digital networks and markets,
  • understand and discuss current empirical research on the topic and
  • develop their own empirical research questions.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students will be able to

  • participate in subject-specific and interdisciplinary discussions on the topics of the course,
  • present and discuss their work results from empirical studies and
  • cooperate successfully and respectfully in a team.
Selbstständigkeit

Students will be able to

  • identify empirical research questions from the areas of the courses and analyze and answer them independently and in a team,
  • acquire knowledge about the subject area independently and transfer the acquired knowledge to new questions as well as
  • critically evaluate the results of their work.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang 10- bis 15-seitige Ausarbeitung
Zuordnung zu folgenden Curricula Global Technology and Innovation Management & Entrepreneurship: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung I. Management: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L2715: Digital Economics
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Timo Heinrich
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Experimental economics
  • Game theory
  • Auction theory
  • Mechanism design
  • Online advertising markets
  • Matching markets
  • Social choice
  • Belief formation
  • Reputation systems

Literatur
  • Parkes/Seuken: Algorithmic Economics: A Design Approach, Unpublished, 2020
  • Easley/Kleinberg: Networks, Crowds and Markets, Cambridge University Press, 2010
  • Weimann/Brosig-Koch: Methods in Experimental Economics, Springer, 2019
  • Pass: A Course in Networks and Markets: Game-theoretic Models and Reasoning, MIT Press, 2019
Lehrveranstaltung L2716: Digital Economics
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Timo Heinrich
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Students examine existing empirical studies on topics covered in the lecture and develop their own research questions and study designs.

Literatur
  • Parkes/Seuken: Algorithmic Economics: A Design Approach, Unpublished, 2020
  • Easley/Kleinberg: Networks, Crowds and Markets, Cambridge University Press, 2010
  • Weimann/Brosig-Koch: Methods in Experimental Economics, Springer, 2019
  • Pass: A Course in Networks and Markets: Game-theoretic Models and Reasoning, MIT Press, 2019

Modul M0814: Technology Management

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Technologiemanagement (L0849) Vorlesung 3 3
Technologiemanagement Seminar (L0850) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Cornelius Herstatt
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Bachelor knowledge in business management

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

Students will gain deep insights into:

  • International R&D-Management
  • Technology Timing Strategies
    • Technology Strategies and Lifecycle Management (I/II)
    • Technology Intelligence and Planning
  • Technology Portfolio Management
    • Technology Portfolio Methodology
    • Technology Acquisition and Exploitation
    • IP Management
  • Organizing Technology Development
    • Technology Organization & Management
    • Technology Funding & Controlling
Fertigkeiten

The course aims to:

  • Develop an understanding of the importance of Technology Management - on a national as well as international level
  • Equip students with an understanding of important elements of Technology Management  (strategic, operational, organizational and process-related aspects)
  • Foster a strategic orientation to problem-solving within the innovation process as well as Technology Management and its importance for corporate strategy
  • Clarify activities of Technology Management (e.g. technology sourcing, maintenance and exploitation)
  • Strengthen essential communication skills and a basic understanding of managerial, organizational and financial issues concerning Technology-, Innovation- and R&D-management. Further topics to be discussed include:
  • Basic concepts, models and tools, relevant to the management of technology, R&D and innovation
  • Innovation as a process (steps, activities and results)
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Interact within a team
  • Raise awareness for globabl issues
Selbstständigkeit
  • Gain access to knowledge sources
  • Discuss recent research debates in the context of Technology and Innovation Management
  • Develop presentation skills
  • Discussion of international cases in R&D-Management
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Global Innovation Management: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung I. Management: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Management: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Pflicht
Lehrveranstaltung L0849: Technology Management
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Cornelius Herstatt, Dr. Vytaute Dlugoborskyte
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

The role of technology for the competitive advantage of the firm and industries; Basic concepts, models and tools for the management of technology; managerial decision making regarding the identification, selection and protection of technology (make or buy, keep or sell, current and future technologies). Theories, practical examples (cases), lectures, interactive sessions and group study.

This lecture is part of the Module Technology Management and can not separately choosen.

Literatur Leiblein, M./Ziedonis, A.: Technology Strategy and Inoovation Management, Elgar Research Collection, Northhampton (MA) 2011
Lehrveranstaltung L0850: Technology Management Seminar
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Cornelius Herstatt, Dr. Vytaute Dlugoborskyte
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Beside the written exam at the end of the module, students have to give one presentation (RE) on a research paper and two presentations as part of a group discussion (GD) in the seminar in order to pass. With these presentations it is possible to gain a bonus of max. 20% for the exam. However, the bonus is only valid if the exam is passed without the bonus.


Literatur see lecture Technology Management.

Modul M1975: Advanced Topics in Management, Organization, and Human Resource Management

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Advanced Topics in Management, Organization, and Human Resource Management (L0110) Vorlesung 4 6
Modulverantwortlicher Prof. Christian Ringle
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Foundations in Organizational Design and Human Resource Management

Basic knowledge on academic writing as well as principles and concepts in business administration and foundations in organizational design and human resource management.

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

The students are able to...

  • Explain the different organizational designs and strategies in an international environment with a focus on selected forms of cooperation (e.g., virtual organizations or strategic alliances) to compete in global business;
  • Map the need of organizational changes in light of new business lines, strategies, altering employees’ attitudes, and international competition;
  • Explain the models and approaches for appropriately measuring employee relations (e.g., job satisfaction models), incl. the development and estimation of causal models.
Fertigkeiten

The students are able to...

  • Work with empirical data, apply business process management and multivariate techniques to the data collected using standard software, and critically evaluate and interpret the results;
  • Critically rethink theoretical concepts and gain analytical abilities in organization management and human resource management;
  • Use their practical knowledge of the analytical toolset to successfully tackle the management challenges in organization and human resource management in internationally acting companies;
  • Present their results in written and oral form.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students are able to...

  • Respectfully work in teams;
  • Have fruitful group discussions;
  • Present their results in written form and oral presentations.


Selbstständigkeit

The students are able to...

  • Acquire further relevant information independently;
  • Critically reflect and evaluate this information;
  • Transfer the acquired knowledge to practical applications.



Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang Schriftliche Ausarbeitung mit Präsentation und semesterbegleitenden Aufgaben
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung I. Management: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Management: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0110: Advanced Topics in Management, Organization, and Human Resource Management
Typ Vorlesung
SWS 4
LP 6
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Dozenten Prof. Christian Ringle
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

This lecture focuses on multinational firms and advanced issues of management, organizations, and human resource management. This course is structured as a lecture and a seminar. In the lecture, the advanced theoretical concepts are explained and discussed, whereas they are applied in the seminar through the preparation of a seminar thesis. The students learn about the process and structure of a scientific article, and further deepen their knowledge, while working in groups.

Example topics:

  • Management: change management and corporate social responsibility;
  • Organization: exploration & exploitation, networks, and organizational identity;
  • Human Resource Management: human resource metrics & analytics and recruitment & selection.
Literatur

The students will be provided with selected journal articles.

Bernardin, H.J. (2006): Human Resource Management: An Experiential Approach, 4e, New York: McGraw-Hill.

Cascio, W. (2015): Managing Human Resources: Productivity, Quality of Work Life, Profits, revised edition, New York: McGraw-Hill.

French, W./Bell, C.H./Zawacki, R.A. (2004): Organization Development and Transformation: Managing Effective Change, 6e, Chicago: McGraw-Hill.

Hitt, M.A./Ireland, R.D./Hoskisson, R.E. (2014): Strategic Management: Competitiveness and Globalization, 11e, Ohio: Cengage Learning.

Lynch, R. (2015): Strategic Management, 7e, Harlow: Prentice Hall.


Modul M0815: Product Planning

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Produktplanung (L0851) Vorlesung 3 3
Produktplanung Seminar (L0853) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Cornelius Herstatt
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Good basic-knowledge of Business Administration

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

Students will gain  insights into:

  • Product Planning
    • Process
    • Methods
  • Design thinking
    • Process
    • Methods
    • User integration
Fertigkeiten

Students will gain deep insights into:

  • Product Planning
    • Process-related aspects
    • Organisational-related aspects
    • Human-Ressource related aspects
    • Working-tools, methods and instruments

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Interact within a team
  • Raise awareness for globabl issues
Selbstständigkeit
  • Gain access to knowledge sources
  • Interpret complex cases
  • Develop presentation skills
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 20 % Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Global Innovation Management: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung I. Management: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Management: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0851: Product Planning
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Cornelius Herstatt, Dr. Vytaute Dlugoborskyte
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Product Planning Process

This integrated lecture is designed to understand major issues, activities and tools in the context of systematic product planning, a key activity for managing the front-end of innovation, i.e.:
•    Systematic scanning of markets for innovation opportunities
•    Understanding strengths/weakness and specific core competences of a firm as platforms for innovation
•    Exploring relevant sources for innovation (customers, suppliers, Lead Users, etc.)
•    Developing ideas for radical innovation, relying on the creativeness of employees, using techniques to stimulate creativity and creating a stimulating environment
•    Transferring ideas for innovation into feasible concepts which have a high market attractively

Voluntary presentations in the third hour (articles / case studies)

- Guest lectures by researchers 

- Lecture on Sustainability with frequent reference to current research

- Permanent reference to current research

Examination:

In addition to the written exam at the end of the module, students have to attend the PBL-exercises and prepare presentations in groups in order to pass the module. Additionally, students have the opportunity to present research papers on a voluntary base.  With these presentations it is possible to gain a bonus of max. 20% for the exam. However, the bonus is only valid if the exam is passed without the bonus.

Literatur Ulrich, K./Eppinger, S.: Product Design and Development, 2nd. Edition, McGraw-Hill 2010
Lehrveranstaltung L0853: Product Planning Seminar
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Cornelius Herstatt, Dr. Vytaute Dlugoborskyte
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Seminar is integrative part of the Module Product Planning (for content see lecture) and can not be choosen independantly.
Literatur See lecture information "Product Planning".

Modul M1003: Produktionscontrolling

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Produktionscontrolling (L1219) Vorlesung 2 2
Produktionscontrolling (Seminar) (L2967) Seminar 2 3
Produktionscontrolling (Übung) (L1224) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Wolfgang Kersten
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre


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

Die Studierenden haben vertiefte Kenntnisse in den folgenden Bereichen erworben und können:

  • die Funktionen und neuen Anforderungen an das heutige Controlling erläutern,
  • die Aufgaben und Ziele des Produktions- bzw. Supply Chain-Controllings wiedergeben,
  • Supply Chain Controlling in einen internationalen Kontext einordnen,
  • die wesentlichen Aspekte der Investitionsplanung, -realisierung und -kontrolle darstellen,
  • die wesentlichen Aspekte des umfassenden Kostenmanagements (Kostenarten, Kostenstellen, Kostenträger) in eigenen Worten wiedergeben,
  • die in der Praxis angewandten Methoden zur Budgetierung erläutern und nachvollziehen,
  • die verschiedenen Methoden und Konzepte des Produktions- und Supply Chain Controllings wiedergeben und umfassend erläutern,
  • Chancen und Risiken der Digitalisierung für die Gestaltung des Produktions- und Supply Chain Controllings beschreiben,
  • einen Überblick über relevante Forschungsthemen des Produktions- und Supply Chain Controllings geben.


Fertigkeiten

Die Studierenden sind auf Basis des erlernten Wissens in der Lage,

-    Methoden des Produktionscontrollings in einem internationalen Kontext anzuwenden,
-    für die Lösung praktischer Probleme geeignete Produktionscontrolling-Methoden und -Werkzeuge auszuwählen,
-    geeignete Vorgehensweisen des Produktionscontrollings auch für nicht standardisierte Fragestellungen auszuwählen,
-    Entscheidungsfelder im Produktionscontrolling sowie zugehörige Einflussgrößen ganzheitlich zu beurteilen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage,
-    Diskussionen und Teamsitzungen anzuleiten,
-    in Gruppen zu Arbeitsergebnissen zu kommen und diese zu dokumentieren,
-    in fachlich gemischten Teams gemeinsame Lösungen zu erarbeiten und diese vor anderen zu vertreten,
-    Probleme und Lösungen vor Fachpersonen zu vertreten und Ideen weiterzuentwickeln.


Selbstständigkeit

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage,

- mögliche Konsequenzen ihres beruflichen Handelns einzuschätzen,

- sich eigenständig Aufgaben zu definieren, hierfür notwendiges Wissen zu erschließen sowie geeignete Mittel zur Umsetzung einzusetzen
- Forschungsaufgaben unter Reflexion möglicher gesellschaftlicher Auswirkungen zu definieren und durchzuführen.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 20 % Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung C - Bioökonomische Verfahrenstechnik, Schwerpunkt Management und Controlling: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung I. Management: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1219: Produktionscontrolling
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Wolfgang Kersten
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Identifikation von Funktionen und neuen Anforderungen an das Controlling (Controlling im Wandel)
  • Abgrenzung von Controlling sowie Produktions-, Logistik- und Supply Chain-Controlling
  • Berücksichtigung global verteilter Wertschöpfungsstrukturen im Produktions-und Supply Chain-Controlling
  • Analyse von Investitionsprojekten und ihren wesentlichen Auswirkungen (Investitionscontrolling, Risikobeurteilung von Investitionen)
  • Vermittlung vertiefender Kenntnisse der Investitionsplanung, -realisierung und -kontrolle
  • Erarbeitung von Differenzierungsmerkmalen des betrieblichen Rechnungswesens, der Kosten- und Leistungsrechnung (Ziele, Zweck, Strukturierungsmöglichkeiten etc.)
  • Vermittlung umfassender Kenntnisse des Kostenmanagements (Kostenarten, Kostenstellen, Kostenträger)
  • Budgetierung in der Praxis; Analyse existierender Verfahren
  • Entwicklung einer Vorgehensweise zur Prozesskostenrechnung unter Berücksichtigung von Praxisbeispielen
  • Darstellung der Methode des Target Costing
  • Vermittlung von Relevanz und Verfahren der Lebenszykluskostenberücksichtigung eines Produkts
  • Anwendung und Praxisbeispiele für Kennzahlen in Produktion und Logistik
  • Diskussion von Chancen und Risiken der Digitalisierung für die Gestaltung des Produktions- und Supply Chain Controllings
  • Integration umfangreicher forschungsorientierter Problem-Based-Learning Einheiten zur Bearbeitung aktueller vorlesungsrelevanter Themen und Fallstudien;  gemeinsame Erarbeitung und Entwicklung von Problemlösungsvorschlägen im Rahmen der interkulturellen Teamarbeit; Aufbereitung der Ergebnisse mit Hilfe moderner Präsentationsmedien


Literatur

Altrogge, G. (1996): Investition, 4. Aufl., Oldenbourg, München

Arvis, J.-F. et al. (2018): Connecting to Compete - Trade Logistics in the Global Economy, The World Bank Group, Washington, DC, USA; Download: https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/29971

Betge, P. (2000): Investitionsplanung: Methoden, Modelle, Anwendungen, 4. Aufl., Vahlen, München.

Christopher, M. (2005): Logistics and Supply Chain Management, 3. Aufl., Pearson Education, Edinburgh.

Corsten, H., Gössinger, R., Spengler, Th. (Hrsg., 2018): Handbuch Produktions- und Logistikmanagement in Wertschöpfungsnetzwerken, Berlin/Boston.

Eversheim, W., Schuh, G. (2000): Produktion und Management. Betriebshütte: 2 Bde., 7. Aufl., Springer Verlag, Berlin.

Friedl, G., Hofmann, C., Pedell, B. (2017): Kostenrechnung - Eine entscheidungsorientierte Einführung, 3. Aufl., Vahlen, München.

Günther, H.-O., Tempelmeier, H. (2005): Produktion und Logistik, 6. Aufl., Springer Verlag, Berlin.

Hahn, D. Horváth, P., Frese, E. (2000): Operatives und strategisches Controlling, in: Eversheim, W., Schuh, G. (Hrsg.): Produktion und Management. Betriebshütte: 2 Bde. Springer Verlag, Berlin.

Hansmann, K.-W. (1987): Industriebetriebslehre, 2. Aufl., Oldenbourg, München.

Hoitsch, H.-J. (1993): Produktionswirtschaft: Grundlagen einer industriellen Betriebswirtschaftslehre, 2. Aufl., Vahlen, München.

Horváth, P./ Gleich, R./ Seiter, M. (2020): Controlling, 14. Aufl., Vahlen, München.

Kersten, W. et al. (2017): Chancen der digitalen Transformation. Trends und Strategien in Logistik und Supply Chain Management, DVV Media Group, Hamburg.

Kruschwitz, L. (2009): Investitionsrechnung, 12. Aufl., Oldenbourg, München.

Obermaier, Robert (Hrsg., 2019): Handbuch Industrie 4.0 und Digitale Transformation: Betriebswirtschaftliche, technische und rechtliche Herausforderungen, Wiesbaden

Preißler, P. R. (2000): Controlling. 12. Aufl., Oldenbourg Wissenschaftsverlag, München.

Weber, J./ Wallenburg, C. M. (2010): Logistik- und Supply Chain Controlling, 6. Auflage, Schaeffer Poeschel Verlag, Stuttgart.

Wildemann, H. (1987): Strategische Investitionsplanung, Methoden zur Bewertung neuer Produktionstechnologien, Gabler, Wiesbaden.

Wildemann, H. (2001): Produktionscontrolling: Systemorientiertes Controlling schlanker Produktionsstrukturen, 4. Aufl. TCW, München.


Lehrveranstaltung L2967: Produktionscontrolling (Seminar)
Typ Seminar
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Wolfgang Kersten
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Im Seminar werden aktuelle Themen und Trends aus dem Produktionscontrolling weiter vertieft. In Form von Hausarbeiten und (Poster-)Präsentationen werden Themen aus ausgewählten Bereichen wie z.B. Industrie 4.0 oder Nachhaltigkeit in Kleingruppen bearbeitet. 

Die Studierenden erhalten so die Möglichkeit, sich in eigenständiger Arbeit forschungsorientiert mit dem „State-of-the-Art“ in einem Teilgebiet des Produktionscontrollings zu befassen. Durch die selbstständige Ausarbeitung können Studierende erste Erfahrung mit eigenständiger Forschung auf diesem Gebiet sammeln. Darüber hinaus können Studierende auch ihre Soft Skills (z. B. Präsentationsfähigkeiten, Teamarbeit) stärken, die für alle Arten von Controlling-bezogenen Tätigkeiten in einem internationalen Geschäftskontext benötigt werden.

Literatur

Die angewandte Fachliteratur ist von den jeweils gewählten Themen abhängig und wird passend zu den Semesterthemen aktualisiert. Darüberhinaus steht die Fachliteratur der korrespondierenden Vorlesung zur Verfügung.

Lehrveranstaltung L1224: Produktionscontrolling (Übung)
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Wolfgang Kersten
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Identifikation von Funktionen und neuen Anforderungen an das Controlling (Controlling im Wandel)
  • Abgrenzung von Controlling sowie Produktions-, Logistik- und Supply Chain-Controlling
  • Berücksichtigung global verteilter Wertschöpfungsstrukturen im Produktions-und Supply Chain-Controlling
  • Analyse von Investitionsprojekten und ihren wesentlichen Auswirkungen (Investitionscontrolling, Risikobeurteilung von Investitionen)
  • Vermittlung vertiefender Kenntnisse der Investitionsplanung, -realisierung und -kontrolle
  • Erarbeitung von Differenzierungsmerkmalen des betrieblichen Rechnungswesens, der Kosten- und Leistungsrechnung (Ziele, Zweck, Strukturierungsmöglichkeiten etc.)
  • Vermittlung umfassender Kenntnisse des Kostenmanagements (Kostenarten, Kostenstellen, Kostenträger)
  • Budgetierung in der Praxis; Analyse existierender Verfahren
  • Entwicklung einer Vorgehensweise zur Prozesskostenrechnung unter Berücksichtigung von Praxisbeispielen
  • Darstellung der Methode des Target Costing
  • Vermittlung von Relevanz und Verfahren der Lebenszykluskostenberücksichtigung eines Produkts
  • Anwendung und Praxisbeispiele für Kennzahlen in Produktion und Logistik
  • Integration umfangreicher Problem-Based-Learning Einheiten zur Bearbeitung vorlesungsrelevanter Fallbeispiele;  gemeinsame Erarbeitung und Entwicklung von Problemlösungsvorschlägen im Rahmen der interkulturellen Teamarbeit; Aufbereitung der Ergebnisse mit Hilfe moderner Präsentationsmedien


Literatur

Altrogge, G. (1996): Investition, 4. Aufl., Oldenbourg, München

Betge, P. (2000): Investitionsplanung: Methoden, Modelle, Anwendungen, 4. Aufl., Vahlen, München.

Christopher, M. (2005): Logistics and Supply Chain Management, 3. Aufl., Pearson Education, Edinburgh.

Eversheim, W., Schuh, G. (2000): Produktion und Management. Betriebshütte: 2 Bde., 7. Aufl., Springer Verlag, Berlin.

Günther, H.-O., Tempelmeier, H. (2005): Produktion und Logistik, 6. Aufl., Springer Verlag, Berlin.

Hahn, D. Horváth, P., Frese, E. (2000): Operatives und strategisches Controlling, in: Eversheim, W., Schuh, G. (Hrsg.): Produktion und Management. Betriebshütte: 2 Bde. Springer Verlag, Berlin.

Hansmann, K.-W. (1987): Industriebetriebslehre, 2. Aufl., Oldenbourg, München.

Hoitsch, H.-J. (1993): Produktionswirtschaft: Grundlagen einer industriellen Betriebswirtschaftslehre, 2. Aufl., Vahlen, München.

Horváth, P. (2011): Controlling, 12. Aufl., Vahlen, München.

Kruschwitz, L. (2009): Investitionsrechnung, 12. Aufl., Oldenbourg, München.

Martinich, J. S. (1997): Production and operations management: an applied modern approach. Wiley.

Preißler, P. R. (2000): Controlling. 12. Aufl., Oldenbourg Wissenschaftsverlag, München.

Weber, J. (2002): Logistik- und Supply Chain Controlling, 5. Auflage, Schaeffer-Poeschel Verlag, Stuttgart.

Wildemann, H. (1987): Strategische Investitionsplanung, Methoden zur Bewertung neuer Produktionstechnologien, Gabler, Wiesbaden.

Wildemann, H. (2001): Produktionscontrolling: Systemorientiertes Controlling schlanker Produktionsstrukturen, 4. Aufl. TCW, München.


Fachmodule der Vertiefung II. Bauingenieurwesen

Modul M0998: Baustatik und Baudynamik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Baudynamik (L1202) Vorlesung 2 2
Baudynamik (L1203) Hörsaalübung 2 2
Bruchmechanik und Betriebsfestigkeit im Stahlbau (L0564) Vorlesung 1 1
Bruchmechanik und Betriebsfestigkeit im Stahlbau (L0565) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Bastian Oesterle
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Kenntnisse der linearen Statik der statisch bestimmten und unbestimmten Stabtragwerke; Mechanik I/II, Mathematik I/II, Differentialgleichungen 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 dynamischen Wirkungen auf Tragwerke und die entsprechenden Berechnungsverfahren erläutern.




Fertigkeiten

Nach erfolgreichem Absolvieren dieses Moduls sind die Studierenden in der Lage, das Verhalten von Tragwerken unter dynamischer Belastung mittels rechnerischer Verfahren vorherzusagen.




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 können sich gegebene und fremde Quellen über das Fachgebiet erschließen sich das darin enthaltene Wissen aneignen und auf neue Fragestellungen anwenden. Sie sind in der Lage , für die Lösung von Fragestellungen aus den Bereichen der Baustatik und Baudynamik die notwendigen Arbeitsschritte zu definieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 150 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Pflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Modellierung und Simulation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1202: Baudynamik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Bastian Oesterle
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Mechanische Grundlagen der Dynamik
  • Hamonische Schwingungen, ungedämpfte und gedämpfte freie und erzwungene Schwingungen
  • Darstellung im Zeitbereich und Frequenzbereich, Antwortspektren
  • Modellbildung
  • Prinzip von d‘Alembert
  • Systeme mit mehreren Freiheitsgraden
  • konsistente und konzentrierte Massenmethode
  • finite Elemente für dynamische Probleme
  • Stoßvorgänge
  • Eigenwertprobleme und modale Analyse
  • damping and isolation of vibrations
  • direkte Zeitintegrationsverfahren, transiente Analyse


Literatur
  • Vorlesungsmanuskript
  • Clough, R.W., Penzien, J.: Dynamics of Structures. 2. Aufl., McGraw-Hill, New York, 1993.


Lehrveranstaltung L1203: Baudynamik
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Bastian Oesterle
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0564: Bruchmechanik und Betriebsfestigkeit im Stahlbau
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Jürgen Priebe
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

    Grundlagen von Ermüdungsbeanspruchung und Ermüdungsbeanspruchbarkeit sowie verschiedene Nachweisverfahren der Betriebsfestigkeit,

    Ermittlung und Anwendung von S-N-Kurven sowie Klassifikation von Kerbfällen

    Durchführung von Betriebsfestigkeitsnachweisen bei ein- und mehrstufigen Belastungen unter Anwendung der linearen Schadensakkumulation nach Palmgren-Miner

    Durchführung von Betriebsfestigkeitsberechnungen anhand verschiedener Beispiele

    Konstruktive Maßnahmen zur Verminderung der Ermüdungsbeanspruchung

    Grundlagen der linear-elastischen Bruchmechanik bei statischer und dynamischer Beanspruchung

    Praktische Anwendung der linear-elastischen Bruchmechanik zur Restlebensdauerberechnung anhand verschiedener Beispiele

Literatur

    Seeßelberg, C.; Kranbahnen - Bemessung und konstruktive Gestaltung; 3. Auflage;      Bauwerk-Verlag; Berlin 2009

    Kuhlmann, Dürr, Günther; Kranbahnen und Betriebsfestigkeit; in Stahlbau Kalender 2003; Verlag Ernst & Sohn; Berlin 2003

    Deutscher Stahlbau-Verband (Hrsg.); Stahlbau Handbuch Band 1 Teil B; 3. Auflage; Stahlbau-Verlagsgesellschaft; Köln 1996

    Petersen, C.; Stahlbau; 3. überarb. und erw. Auflage; Vieweg-Verlag; Braunschweig 1993

    DIN V ENV 1993-1-1: Eurocode 3; Bemessung und Konstruktion von Stahlbauwerken; Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln, Bemessungsregeln für den Hochbau; 1993

    DIN V ENV 1993-6: Eurocode 3; Bemessung und Konstruktion von Stahlbauwerken; Teil 6: Kranbahnen; 2001

    DIN-Fachbericht 126. Richtlinie zur Anwendung von DIN V ENV 1993-6; Nationales Anwendungsdokument (NAD); Berlin 2002











Lehrveranstaltung L0565: Bruchmechanik und Betriebsfestigkeit im Stahlbau
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Jürgen Priebe
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0723: Spannbeton- und Massivbrückenbau

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Spannbeton- und Massivbrückenbau (L0603) Vorlesung 3 4
Spannbeton- und Massivbrückenbau (L0604) Hörsaalübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Günter Rombach
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Vertiefte Kenntnisse der Bemessung und Konstruktion von Stahlbetontragwerken sowie Grundlagenwissen in der Berechnung von Stahlbetonkonstruktionen.

Module: Massivbau I + II, Baustatik I + II, Mechanik I+II, Betontragwerke

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

Die Studierenden kennen die Einsatzgebiete der wesentlichen Brückentypen sowie die anzusetzenden Einwirkungen. Sie können die wesentlichen Berechnungsverfahren erläutern. Die Studierenden können die Bemessung einer Spannbetonkonstruktion erläutern.

Fertigkeiten

Die Studierenden können vorgespannte Massivbrücken nach den einschlägigen Vorschriften und Verfahren berechnen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind in der Lage, in Gruppen eine reale Brücke zu entwerfen und zu bemessen.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können eine Spannbetonbrücke eigenständig berechnen sowie die Ergebnisse kritisch analysieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Pflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Modellierung und Simulation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0603: Spannbeton- und Massivbrückenbau
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Günter Rombach
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Spannbetonbau

  • Grundgedanke der Vorspannung, Anwendungsgebiete
  • Unterschiede zwischen Stahl- und Spannbetonkonstruktionen
  • Entwicklung des Spannbetonbaus
  • Baustoffe: Beton, Spannstahl, Hüllrohr, Ankerkonstruktionen
  • Bauausführung: Spannverfahren
  • Spannkräfte und Schnittgrößen infolge Vorspannung: statisch bestimmte Tragwerke (Reibung, Spannfolge, Spannweg) und statisch unbestimmte Tragwerke (Schnittgrößenermittlung)
  • Spanngliedführung
  • Zeitabhängige Spannkraftverluste
  • Bemessung vorgespannter Konstruktionen: Einwirkungen sowie Nachweise in Grenzzuständen der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit
  • Verankerung un Kopplung
  • Vorspannung ohne Verbund und externe Vorspannung: Vor- und Nachteile, Tragverhalten, Schnittgrößenermittlung, Bemessung
  • Vorgespannte Flachdecken


Brückenbau

  • Geschichte des Brückenbaus
  • Entwurf von Brücken 
  • Einwirkungen
  • Schnittgrößenermittlung und Bemessung von Platten-, Balken-, Hohlkasten-, Rahmen- und Bogenbrücken
  • Fertigteilbrücken - Segmentbrücken
  • Brückenlager
  • Unterbau: Widerlager, Pfeiler und Stützen
  • Bauverfahren
  • Konstruktive Durchbildung von Brücken
  • Schäden bei Brücken - Brückenprüfung - Nachrechnung


Literatur
  • Vorlesungsumdruckim STUDiP
  • Rombach, G. (2003): Spannbetonbau. Ernst & Sohn, Berlin
  • Wicke, M. (2002): Anwendung des Spannbetons. Betonkalender 2002, Teil II, S. 113-180, Verlag Ernst & Sohn, Berlin
  • Leonhardt, F. (1980): Vorlesungen über Massivbau. Teil 5: Spannbeton. Berlin
  • Mehlhorn, G. (2007): Handbuch Brücken, Springer Verlag
  • Schäfer, H.; Kaufeld, K. (1997): Massivbrücken. Betonkalender Teil II, S. 443ff, Ernst & Sohn, Berlin
  • Menn, Ch. (1986): Stahlbetonbrücken. Springer Verlag, Wien
Lehrveranstaltung L0604: Spannbeton- und Massivbrückenbau
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 M0977: Baulogistik und Projektmanagement

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Baulogistik (L1163) Vorlesung 1 2
Baulogistik (L1164) Gruppenübung 1 2
Projektentwicklung und -steuerung (L1161) Vorlesung 1 1
Projektentwicklung und -steuerung (L1162) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Heike Flämig
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

keine

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

Studierende können...

  • wesentliche Grundbegriffe und Aufgaben der Baulogistik sowie der Projektentwicklung und –steuerung wiedergeben
  • Vor- und Nachteile einer internen oder externen Baulogistik nennen
  • Produkt-, Nachfrage- und Produktionscharakteristika von Bauobjekten und ihre Konsequenzen für bauwirtschaftliche Ver- und Entsorgungsketten erläutern
  • Baulogistik von anderen logistischen Systemen abgrenzen



Fertigkeiten

Studierende können...

  • eine Projektlebenszyklusbetrachtung durchführen
  • Methoden und Instrumente der Baulogistik anwenden
  • Methoden und Instrumente der Projektentwicklung und – steuerung anwenden
  • Methoden und Instrumente des Konfliktmanagements anwenden
  • Versorgungs- und Entsorgungskonzepte für ein Bauvorhaben entwerfen



Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können...

  • Präsentationen in und vor Gruppen halten
  • Methoden der Konfliktfähigkeit in Gruppenarbeiten und Fallstudien anwenden


Selbstständigkeit

Studierende können...

  • Probleme durch ganzheitliches, systemisches und flussorientiertes Denken lösen
  • Moderationstechniken in Fallstudien anwenden und so ihre Kreativität, Verhandlungsführung, Konflikt- und Krisenlösung verbessern



Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang Zwei schriftliche Ausarbeitungen in Gruppen mit Ergebnispräsentationen
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Infrastruktur und Mobilität: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1163: Baulogistik
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Heike Flämig
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Die Vorlesung macht deutlich, wie die Logistik von Bauvorhaben inzwischen zu einem wichtigen Wettbewerbsfaktor geworden ist und was es dabei zu beachten gilt.

Folgende Themenfelder werden behandelt:

  • Wettbewerbsfaktor Logistik
  • Systembegriff, Logistikplanung und -koordination
  • Material-, Geräte-, Rückführungslogistik
  • IT in der Baulogistik
  • Elemente des baulogistischen Planungsmodells und ihre Verknüpfungen
  • Flussorientierte Logistiksysteme für Bauprojekte
  • Logistikkonzept für schlüsselfertige Bauvorhaben (insbesondere Beschaffungs- und Entsorgungslogistik)
  • Best Practice Beispiele (Baulogistik Potsdamer Platz, aktuelles Fallbeispiel in der Metropolregion).
Die Inhalte der Vorlesungen werden innerhalb von speziellen Übungsterminen vertieft.


Literatur

Flämig, Heike: Produktionslogistik in Stadtregionen. In: Forschungsverbund Ökologische Mobilität (Hrsg.) Forschungsbericht Bd. 15.2. Wuppertal 2000.

Krauss, Siri: Die Baulogistik in der schlüsselfertigen Ausführung,  Bauwerk Verlag GmbH Berlin 2005.

Lipsmeier, Klaus: Abfallkennzahlen für Neubauleistungen im Hochbau : Verlag Forum für Abfallwirtschaft und Altlasten, 2004.

Schmidt, Norbert: Wettbewerbsfaktor Baulogistik. Neue Wertschöpfungspotenziale in der Baustoffversorgung. In: Klaus, Peter: Edition Logistik. Band 6. Deutscher Verkehrs-Verlag. Hamburg 2003.

Seemann, Y.F. (2007): Logistikkoordination als Organisationseinheit bei der Bauausführung Wissenschaftsverlag Mainz in Aachen, Aachen. (Mitteilungen aus dem Fachgebiet Baubetrieb und Bauwirtschaft (Hrsg. Kuhne, V.): Heft 20)


Lehrveranstaltung L1164: Baulogistik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Heike Flämig
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1161: Projektentwicklung und -steuerung
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Heike Flämig, Dr. Anton Worobei
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Im Rahmen dieser Vorlesung werden entlang einer Projektlebenszyklusbetrachtung die wesentlichen Aspekte der Projektentwicklung und –steuerung behandelt:

  • Begriffe des Projektmanagements
  • Vor- und Nachteile verschiedener Projektabwicklungsformen
  • Organisation, Information, Koordination und Dokumentation
  • Kosten- und Finanzmanagement in Projekten
  • Termin- und Kapazitätsmanagement in Projekten
  • Ausgewählte Instrumente und Methoden für die Zusammenarbeit in Projektteams
Die Inhalte der Vorlesungen werden innerhalb von speziellen Übungsterminen vertieft.
Literatur Projektmanagement-Fachmann. Band 1 und Band 2. RKW-Verlag, Eschborn, 2004.
Lehrveranstaltung L1162: Projektentwicklung und -steuerung
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Heike Flämig, Dr. Anton Worobei
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0860: Hafenbau und Hafenplanung

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Hafenbau (L0809) Vorlesung 2 2
Hafenbau (L1414) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 2
Hafenplanung und Hafenbau (L0378) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Peter Fröhle
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

VL Grundlagen des Küstenwasserbaus

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

Die Studierenden sind in der Lage die wesentlichen Aspekte der Hafenplanung zu definieren, detailliert zu erläutern und auf praktische Fragestellungen des Hafenbaus anzuwenden. Sie können dem Grunde nach die wesentlichen Elemente eines Hafens entwerfen.



Fertigkeiten

Die Studierenden können geeignete Bemessungsansätze für den funktionellen Entwurf eines Hafens auswählen und diese auf Bemessungsaufgaben anwenden.

 


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden lernen die Fachkenntnisse in anwendungsorientierten Fragestellung für die funktionelle Entwurf eines Hafens einzusetzen und im Team mit anderen Fachrichtungen zusammen zu arbeiten.

Selbstständigkeit Die studierenden können selbstständig deren Wissen erweitern und auf neue Fragestellungen anwenden. 
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang Die Prüfungsdauer beträgt 150 min. Es werden sowohl Aufgaben zum allgemeinen Verständis der vermittelten Inhalte gestellt als auch Berechnungsaufgaben, die
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Pflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0809: Hafenbau
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Peter Fröhle
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Grundlagen des Hafenbaus

  • Seeverkehr
  • Schiffe

Elemente von Seehäfen

  • Hafenzufahrt und wasserseitige Hafenflächen (Zufahrten, Einfahrten und Hafenbecken)
  • Terminalgestaltung, Umschlag in Seehäfen
  • Kaimauern und Pieranlagen
  • Ausrüstungen in Häfen
  • Schleusen und Sonderbauwerke

Anbindung von Hinterlandverkehren / Binnenverkehrswasserbau

Schutz von Seehäfen

  • Molen und Wellenbrecher
  • Wellenschutz für Seehäfen

Fischereihäfen und andere kleine Häfen

  • Sportboothäfen



Literatur Brinkmann, B.: Seehäfen, Springer 2005
Lehrveranstaltung L1414: Hafenbau
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
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
Lehrveranstaltung L0378: Hafenplanung und Hafenbau
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Frank Feindt
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Planung und Durchführung von Großprojekten
  • Marktanalyse und Verkehrsbeziehungen
  • Planung und Planverfahren
  • Hafenplanung in urbaner Nachbarschaft
  • Entwicklung des Logistik-Standorts Hafen Hamburg in der Metropole
  • Kaianlagen und Uferbauwerk
  • Sonderplanungsrecht Hafen - Sicherung einer flexiblen Hafennutzung
  • Bemessung von Kaianlagen
  • Hochwasserschutzbauwerke
  • Hafen Hamburg - Infrastruktur und Entwicklung
  • Herstellung von Flächen
  • Kolkbildung vor Uferbauwerken
Literatur Vorlesungsumdruck, s. www.tu-harburg.de/gbt

Modul M0581: Water Protection

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Gewässerschutz und Abwassermanagement (L0226) Vorlesung 3 3
Gewässerschutz und Abwassermanagement (L2008) Projektseminar 3 3
Modulverantwortlicher Prof. Ralf Otterpohl
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Basic knowledge in water management;
  • Good knowledge in urban drainage;
  • Good knowledge of wastewater treatment techniques;
  • Good knowledge of pollutants (e.g. COD, BOD, TS, N, P) and their properties;
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

The students can describe the basic principles of the regulatory framework related to the international and European water sector. They can explain limnological processes, substance cycles and water morphology in detail. They are able to assess complex problems related to water protection, such as ecosystem service and wastewater treatment with a special focus on innovative solutions, remediation measures as well as conceptual approaches.

Fertigkeiten

Students can accurately assess current problems and situations in a country-specific or local context. They can suggest concrete actions to contribute to the planning of tomorrow's urban water cycle. Furthermore, they can suggest appropriate technical, administrative and legislative solutions to solve these problems.



Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students can work together in international groups.



Selbstständigkeit

Students are able to organize their work flow to prepare presentations and discussions. They can acquire appropriate knowledge by making enquiries independently.




Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Referat
Prüfungsdauer und -umfang Schriftliche Ausarbeitung plus Vortrag
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Wahlpflicht
Environmental Engineering: Vertiefung Water Quality and Water Engineering: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Stadt: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Wasser: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Pflicht
Lehrveranstaltung L0226: Water Protection and Wastewater Management
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Ralf Otterpohl
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

The lecture focusses on:

  • Regulatory Framework (e.g. WFD)
  • Main instruments for the water management and protection
  • In depth knowledge of relevant measures of water pollution control
  • Urban drainage, treatment options in different regions on the world
  • Rainwater management, improved management of heavy rainfalls, downpours, rainwater harvesting, rainwater infiltration
  • Case Studies and Field Trips
Literatur

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

  • 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 L2008: Water Protection and Wastewater Management
Typ Projektseminar
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Ralf Otterpohl
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
Literatur

Modul M0595: Materialprüfung, Bauzustands- und Schadensanalyse

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Materialprüfung, Bauzustands- und Schadensanalyse (L0260) Vorlesung 3 4
Materialprüfung, Bauzustands- und Schadensanalyse (L0261) Gruppenübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Frank Schmidt-Döhl
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Grundlegende Kenntnisse in Baustoffkunde oder Werkstoffkunde, z.B. über das Modul Baustoffe und Bauchemie
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden sind in der Lage die Regeln für das Handeln mit sowie die Anwendung und Kennzeichnung von Bauprodukten in Deutschland zu beschreiben. Sie wissen welche Methoden zur Ermittlung von Baustoffeigenschaften zur Verfügung stehen und welche Grenzen und Charakteristika die wichtigsten Methoden haben. 

Fertigkeiten Die Studierenden können selbstständig die Regeln für das Handeln mit und die Verwendbarkeit von Bauprodukten in Deutschland ermitteln. Sie können geeignete Prüfmethoden für die Überwachung von Bauprodukten, die Untersuchung von Schadensprozessen sowie für die Bauzustandsanalyse auswählen. Sie können von Symptomen auf die Ursache von Bauschäden schließen. Sie sind in der Lage die Ergebnisse einer Materialprüfung in einem Untersuchungsbericht oder Gutachten zusammenzufassen.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können die unterschiedlichen Rollen von Herstellern sowie von Prüf-, Überwachungs- und Zertifizierungstellen beschreiben, die im Rahmen der Materialprüfung zum Tragen kommen. Das gleiche gilt für die unterschiedlichen Rollen der verschiedenen Beteiligten in gerichtlichen Auseinandersetzungen.

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 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Materials Science and Engineering: Vertiefung Engineering Materials: Wahlpflicht
Materialwissenschaft: Vertiefung Konstruktionswerkstoffe: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0260: Materialprüfung, Bauzustands- und Schadensanalyse
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Frank Schmidt-Döhl
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Materialprüfung und Kennzeichnung von Bauprodukten, Untersuchungsmethoden für Baustoffe und Bauteile, Untersuchungsberichte und Gutachten, Bauzustandbeschreibung, vom Symptom zur Schadensursache
Literatur Frank Schmidt-Döhl: Materialprüfung im Bauwesen. Fraunhofer irb-Verlag, Stuttgart, 2013.
Lehrveranstaltung L0261: Materialprüfung, Bauzustands- und Schadensanalyse
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Frank Schmidt-Döhl
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0603: Nonlinear Structural Analysis

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Nichtlineare Strukturanalyse (L0277) Vorlesung 3 4
Nichtlineare Strukturanalyse (L0279) Gruppenübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Alexander Düster
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Knowledge of partial differential equations is recommended.

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

Students are able to
+ give an overview of the different nonlinear phenomena in structural mechanics.
+ explain the mechanical background of nonlinear phenomena in structural mechanics.
+ to specify problems of nonlinear structural analysis, to identify them in a given situation and to explain their mathematical and mechanical background.

Fertigkeiten

Students are able to
+ model nonlinear structural problems.
+ select for a given nonlinear structural problem a suitable computational procedure.
+ apply finite element procedures for nonlinear structural analysis.
+ critically verify and judge results of nonlinear finite elements.
+ to transfer their knowledge of nonlinear solution procedures to new problems.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Students are able to
+ solve problems in heterogeneous groups.
+ present and discuss their results in front of others.
+ give and accept professional constructive criticism.


Selbstständigkeit

Students are able to
+ assess their knowledge by means of exercises and E-Learning.
+ acquaint themselves with the necessary knowledge to solve research oriented tasks.
+ to transform the acquired knowledge to similar problems.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Modellierung und Simulation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Materialwissenschaft: Vertiefung Modellierung: Wahlpflicht
Mechatronics: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Schiffbau und Meerestechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Ship and Offshore Technology: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Simulationstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0277: Nonlinear Structural Analysis
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Alexander Düster
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

1. Introduction
2. Nonlinear phenomena
3. Mathematical preliminaries
4. Basic equations of continuum mechanics
5. Spatial discretization with finite elements
6. Solution of nonlinear systems of equations
7. Solution of elastoplastic problems
8. Stability problems
9. Contact problems

Literatur

[1] Alexander Düster, Nonlinear Structrual Analysis, Lecture Notes, Technische Universität Hamburg-Harburg, 2014.
[2] Peter Wriggers, Nonlinear Finite Element Methods, Springer 2008.
[3] Peter Wriggers, Nichtlineare Finite-Elemente-Methoden, Springer 2001.
[4] Javier Bonet and Richard D. Wood, Nonlinear Continuum Mechanics for Finite Element Analysis, Cambridge University Press, 2008.

Lehrveranstaltung L0279: Nonlinear Structural Analysis
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Alexander Düster
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0963: Stahl- und Verbundtragwerke

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Stahl- und Verbundtragwerke (L1204) Vorlesung 2 2
Stahl- und Verbundtragwerke (L1205) Hörsaalübung 2 2
Stahlbrückenbau (L1097) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Marcus Rutner
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen  des Stahlbaus (z.B. Stahlbau I und II, BUBC)

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

Die Studenten können nach der Absolvierung des Moduls

  • das Instabilitätsphänomen Beulen beschreiben
  • die Wölbkrafttorsion erklären
  • das Tragverhalten von Verbundkonstruktionen darstellen
  • die Konstruktionsprinzipien im Verbundbau angeben und
  • Brückenkonstruktionen aus Stahl und Stahlverbund skizzieren
Fertigkeiten

Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul sind die Studenten in der Lage:

  • einfache und ausgesteifte plattenartige Konstruktionen nachzuweisen
  • das Auftreten der Wölbkrafttorsion zu erkennen und nachzuweisen
  • Verbundtragwerke zu entwerfen und zu bemessen
  • Brückenkonstruktionen zu planen und deren Detaillierung durchzuführen
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 Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Pflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Modellierung und Simulation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1204: Stahl- und Verbundtragwerke
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Marcus Rutner
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Beulen von Plattentragwerken
  • Wölbkrafttorsion
  • Verbundträger, -stützen, -decken, -brücken
  • Konstruktionsprinzipien im Verbundbau
  • Brückenkonstruktionen
Literatur

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

Minnert, J. Wagenknecht, G.: Verbundbau-Praxis - Berechnung und Konstruktion nach Eurocode 4, 2.Auflage 2013, Bauwerk Beuth Verlag

Lehrveranstaltung L1205: Stahl- und Verbundtragwerke
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Marcus Rutner
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1097: Stahlbrückenbau
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Yves Freundt
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

• Von der Ausschreibung bis zur Fertigstellung - der Weg einer Stahlbrücke

• Aufbau einer Brückenstatik - konstruktive Details, Beispiele für

Detailnachweise:

◦ mittragende Breite unter Berücksichtigung von Längssteifen

◦ Auflagerpunkt, Auflagersteifen

◦ Querträgerdurchbruch, Säumung

◦ Zinkennachweis (Querträgersteg zwischen Trapezsteifen)

• Stahlsorten, -bezeichnungen, Prüfungen und Abnahmezeugnisse

• Zerstörungsfreie Schweißnahtprüfverfahren

• Korrosionsschutz

• Brückenlager - Arten, Aufbau, Funktion, Berechnung, Einbau

• Fahrbahnübergänge

• Schwingungen von Rundhängern und Seilen - Schwingungsdämpfer

• Bewegliche Brücken

• Ausführliche Berichte von verschieden Montagevorgängen und -hilfsmitteln

• Ausgewählte Schadensfälle

Literatur


  • Herbert Schmidt, Ulrich Schulte, Rainer Zwätz, Lothar Bär:
    Ausführung von Stahlbauten

  • Petersen, Christian: Stahlbau, Abschnitt Brückenbau


  • Ahlgrimm, J., Lohrer, I.: Erneuerung der Eisenbahnüberführung in Fulda-Horas über die Fulda, Stahlbau 74 (2005), Heft 2, S. 114

Modul M0699: Geotechnik III

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Numerische Methoden in der Geotechnik (L0375) Vorlesung 3 3
Spezialtiefbau (L0497) Vorlesung 2 2
Spezialtiefbau (L0498) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Jürgen Grabe
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Geotechnik I und II, Mathematik I-III
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Nach dem erfolgreichen Absolvieren des Moduls sind die Studierenden in der Lage,

  • einzelne Verfahren zur messtechnischen Überwachung von Tiefbaumaßnahmen zu beschreiben,
  • Erkundungs- und Untersuchungsmethoden des Baugrundes wiederzugeben,
  • geeignete Typen der Feld- und Laborversuche zur Baugrunduntersuchung auszuwählen und deren Ergebnisse zu beurteilen,
  • die Unterschiede verschiedener Spannungs- und Verformungszustände sowie die physikalische Bedeutung von Invarianten des Spannungs- und Verzerrungstensors anzugeben,
  • die bodenmechanischen Standard- und Sonderversuche zur Ermittlung des Spannungs-Dehnungsverhaltens von Boden zu skizzieren,
  • Kontinuumsmodelle und die sich daraus ergebenden Randwertprobleme schildern,
  • sowie Randwertprobleme aus dem Bereich Geotechnik so definieren, dass sie eindeutig lösbar sind.
Fertigkeiten

Die Studierenden können

  • Vertikaldränagen zur Bodenverbesserung von weichen Böden dimensionieren,
  • die Tiefenverdichtung anhand verschiedener geeigneter Verfahren berechnen,
  • Prinzipien der horizontalen Tragfähigkeit von Pfählen anwenden,
  • die innere und äußere Standsicherheit von flüssigkeitsgestützten Schlitzwänden nachweisen,
  • die Randbedingungen für den Entwurf einer tiefe Baugrube bewerten und die einzelnen Komponenten der Baugrube bemessen,
  • Versuche zur Beschreibung und Klassifikation von Böden nach geltenden Normen durchführen, auswerten und interpretieren.
  • numerische Algorithmen zur Lösung von Randwertproblemen rechnerisch umzusetzen,
  • die vom Sättigungsgrad, der Einwirkung und des Stoffverhaltens abhängenden Analysetypen auswählen und anwenden
  • für unterschiedliche Möglichkeiten und Einschränkungen von Stoffmodellen für das Korngerüst von Böden entsprechende Modellparameter bestimmen.
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 Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Pflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Pflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Pflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Modellierung und Simulation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0375: Numerische Methoden in der Geotechnik
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Dr. Hans Mathäus Stanford
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Inhalt:

  • Einführung in die numerische Bodenmechanik
  • Einführung in die numerische Mathematik (numerische Differentiation und Integration, Numerik gewöhnlicher und partieller DGL, numerische Lösung linearer und nichtlinearer Gleichungssysteme)
  • Finite-Elemente-Methode (Lösungsprozeduren und Algorithmen)
  • Finite-Elemente-Methode (Anwendung in der Geotechnik)

Qualifikationsziele:

Die Studierenden sollen nach erfolgreichem Absolvieren der Lehrveranstaltung in der Lage sein

  • verschiedene Bodenmodelle zu kennen
  • Kontinuumsmodelle zu unterscheiden
  • Randwertprobleme und Anfangsrandwertprobleme zu definieren
  • Mathematische Grundaufgaben mit Hilfe numerischer Methoden zu lösen
  • verschiedene Analyseprozeduren auseinanderzuhalten und anzuwenden (statische, quasi-statische und dynamische Verformungsanalysen, stationäre und transiente Strömungsanalysen, quasi-statische und dynamische Konsolidierungsanalysen, Traglast- und Standsicherheitsanalysen)
  • FEM-Modelle zu generieren, zu berechnen und zu validieren
  • FEM-Simulationen mit einer ausgewählten Software durchzuführen und zu bewerten
Literatur
  • Wriggers P. (2001): Nichtlineare Finite-Elemente-Methoden. Springer
  • Wriggers P. (2008): Nonlinear Finite Element Methods. Springer
  • Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e.V. (Hrsg., 2014): Empfehlungen des Arbeitskreises "Numerik in der Geotechnik". Ernst & Sohn
Lehrveranstaltung L0497: Spezialtiefbau
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Jürgen Grabe
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Vertikaldränagen
  • Pfähle
  • Tiefenverdichtung
  • Bodenvermörtelung
  • Vibrationsrammen
  • Düsenstrahlverfahren
  • Schlitzwände
  • Tiefe Baugruben
Literatur
  • EAK (2002): Empfehlungen für Küstenschutzbauwerke
  • EAU (2004): Empfehlungen des Arbeitsausschusses Uferbauwerke
  • EAB (1988): Empfehlungen des Arbeitskreises Baugruben
  • Grundbau-Taschenbuch, Teil 1-3, (1997), Ernst & Sohn Verlag
Lehrveranstaltung L0498: Spezialtiefbau
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Jürgen Grabe
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0964: Unterirdisches Bauen

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Angewandter Tunnelbau (L2407) Vorlesung 2 3
Einführung in den Tunnelbau (L0707) Vorlesung 1 2
Einführung in den Tunnelbau (L1811) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Jürgen Grabe
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Module aus dem Bachelorstudiengang Bau- und Umweltingenieurwesen:

  • Geotechnik I-II
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen Kenntnis verschiederner Tunnelbauweisen sowie spezieller Methoden und Verfahren des unterirdischen Bauens.
Fertigkeiten Grundkenntnisse beim Entwurf von Tunneln sowie praktische Fertigkeiten in der Tunnelstatik. 
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Teamfähigkeit in der Projektplanung und beim Entwurf von Tunnelbauwerken.
Selbstständigkeit Förderung des selbstständigen und kreativen Arbeitens im Rahmen einer Entwurfsübung.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 5 % Übungsaufgaben
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Pflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Pflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Modellierung und Simulation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L2407: Angewandter Tunnelbau
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Jürgen Grabe, Tim Babendererde
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
Literatur
Lehrveranstaltung L0707: Einführung in den Tunnelbau
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Julian Bubel
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Definitionen
  • Historische Entwicklung im Tunnelbau
  • Geologie für den Tunnelbau
  • Hartgesteinstunnel konventionelle Bauweise, Mischbauweise
  • Hartgesteinstunnel maschinelle Bauweise
  • Tunnel in vorübergehend standfesten Böden in konventioneller Bauweise
  • Tunnelbau im Lockergestein: Stützungsarten, Schildtypen, Druckluftanwendung
  • Rohrvortrieb
  • Tunnelauskleidung, Tunneltragkonstruktion
  • Berechnungsansätze für Tragkonstruktionen bei schildvorgetriebenen Tunneln
  • Vermessung im Tunnelbau
  • Sicherheitsanforderungen im Tunnelbau
  • Bauvertrag und Preiskriterien im Tunnelbau
  • Literatur und Informationsquellen
Literatur
  • Vorlesung/Übung s. www.tu-harburg.de/gbt
Lehrveranstaltung L1811: Einführung in den Tunnelbau
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Julian Bubel
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0713: Betontragwerke

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Betontragwerke (L0579) Seminar 1 1
Stahl- und Spannbetonbauteile (L0577) Vorlesung 2 3
Stahl- und Spannbetonbauteile (L0578) Hörsaalübung 2 2
Modulverantwortlicher NN
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Baustatik, Entwurf und Bemessung von Tragwerken des Massivbaus 

Module: Massivbau I + II, Baustatik I + II, Mechanik I+II


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

Die Studierenden erweitern ihre Kenntnisse in der Tragwerksplanung, speziell in Richtung Hochbau (Gebäude, Dächer, Hallen). Sie verfügen über das für den Entwurf und die Bemessung von Stahlbetonhochbauten bzw. häufig vorkommender Bauteile benötigte Wissen.

Fertigkeiten

Die Studierenden können die Entwurfs- und Bemessungsverfahren auf praktische Fragestellungen des Stahlbetonhochbaus anwenden. Sie sind in der Lage, Tragwerke zu entwerfen und für allgemeine Beanspruchungen 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

Die Studierenden sind in der Lage, in Gruppenarbeit hochwertige Arbeitsergebnissen zu erzielen.


Selbstständigkeit

Die Studierenden sind fähig, angeleitet durch Lehrende komplexe Stahlbetontragwerke zu entwerfen und zu bemessen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein Keiner Referat Es werden 2 Referate ausgegeben
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Pflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Modellierung und Simulation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0579: Betontragwerke
Typ Seminar
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten NN
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Anhand einer semesterbegleitenden Gruppenarbeit werden die Inhalte der Lehrveranstaltung "Stahl- und Spannbetonbauteile" eingeübt, diskutiert und präsentiert.


Literatur - Projektbezogene Unterlagen werden abgegeben.
Lehrveranstaltung L0577: Stahl- und Spannbetonbauteile
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten NN
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Tragelemente von Hochhäusern
  • Einwirkungen auf Hochbauten 
  • Gebäudeaussteifung
  • Bemessung von Platten (liniengelagerte und punktgestützte Decken sowie Bodenplatten)
  • Scheiben und wandartige Träger
  • Faltwerke und Schalen
  • Stabwerkmodelle
  • Grundlagen des Spannbetonbaus


Literatur

Vorlesungsunterlagen können im STUDiP heruntergeladen werden

  • Zilch K., Zehetmaier G.: Bemessung im konstruktiven Ingenieurbau. Springer, Heidelberg 2010
  • König, G., Liphardt S.: Hochhäuser aus Stahlbeton, Betonkalender 2003, Teil II, Seite 1-69, Verlag Ernst & Sohn, Berlin 2003
  • Phocas, Marios C.: Hochhäuser : Tragwerk und Konstruktion, Stuttgart, Teubner, 2005
  • Deutscher Ausschuss für Stahlbeton: Heft 600: Erläuterungen zu DIN EN 1992-1-1, Beuth Verlag, Berlin 2012
  • Deutscher Ausschuss für Stahlbeton: Heft 240: Hilfsmittel zur Berechnung der Schnittgrößen und Formänderungen von Stahlbetontragwerken, Verlag Ernst & Sohn, Berlin 1978
  • Stiglat, K., Wippel, H.: Massive Platten - Ausgewählte Kapitel der Schnittkraftermittlung und Bemessung, Betonkalender 1992, Teil I, 287-366, Verlag Ernst & Sohn, Berlin 1992
  • Stiglat/Wippel: Platten. Verlag Ernst & Sohn, Berlin,1973
  • Schlaich J.; Schäfer K.: Konstruieren im Stahlbetonbau. Betonkalender 1998, Teil II, S. 721ff, Verlag Ernst & Sohn, Berlin, 1998
  • Dames K.-H.: Rohbauzeichnungen Bewehrungszeichnungen. Bauverlag, Wiesbaden 1997



Lehrveranstaltung L0578: Stahl- und Spannbetonbauteile
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten NN
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Fachmodule der Vertiefung II. Elektrotechnik

Modul M0630: Robotics and Navigation in Medicine

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Robotik und Navigation in der Medizin (L0335) Vorlesung 2 3
Robotik und Navigation in der Medizin (L0338) Projektseminar 2 2
Robotik und Navigation in der Medizin (L0336) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Alexander Schlaefer
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse
  • principles of math (algebra, analysis/calculus)
  • principles of programming, e.g., in Java or C++
  • solid R or Matlab skills
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

The students can explain kinematics and tracking systems in clinical contexts and illustrate systems and their components in detail. Systems can be evaluated with respect to collision detection and  safety and regulations. Students can assess typical systems regarding design and  limitations.

Fertigkeiten

The students are able to design and evaluate navigation systems and robotic systems for medical applications.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students are able to grasp practical tasks in groups, develop solution strategies independently, define work processes and work on them collaboratively.
The students are able to collaboratively organize their work processes and software solutions using virtual communication and software management tools.
The students can critically reflect on the results of other groups, make constructive suggestions for improvement, and also incorporate them into their own work.


Selbstständigkeit

The students can assess their level of knowledge and independently control their learning processes on this basis as well as document their work results. They can critically evaluate the results achieved and present them in an appropriate argumentative manner to the other groups.



Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 10 % Referat
Ja 10 % Schriftliche Ausarbeitung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Computer Science: Vertiefung II. Intelligenz-Engineering: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung III. Applications: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung IV. Special Focus Area: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung Medizintechnik: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung II. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Elektrotechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Bio- und Medizintechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0335: Robotics and Navigation in Medicine
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

- kinematics
- calibration
- tracking systems
- navigation and image guidance
- motion compensation
The seminar extends and complements the contents of the lecture with respect to recent research results.


Literatur

Spong et al.: Robot Modeling and Control, 2005
Troccaz: Medical Robotics, 2012
Further literature will be given in the lecture.

Lehrveranstaltung L0338: Robotics and Navigation in Medicine
Typ Projektseminar
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0336: Robotics and Navigation in Medicine
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0673: Information Theory and Coding

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Informationstheorie und Codierung (L0436) Vorlesung 3 4
Informationstheorie und Codierung (L0438) Hörsaalübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Gerhard Bauch
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Mathematics 1-3
  • Probability theory and random processes
  • Basic knowledge of communications engineering (e.g. from lecture "Fundamentals of Communications and Random Processes")
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

The students know the basic definitions for quantification of information in the sense of information theory. They know Shannon's source coding theorem and channel coding theorem and are able to determine theoretical limits of data compression and error-free data transmission over noisy channels. They understand the principles of source coding as well as error-detecting and error-correcting channel coding. They are familiar with the principles of decoding, in particular with modern methods of iterative decoding. They know fundamental coding schemes, their properties and decoding algorithms. 

The students are familiar with the contents of lecture and tutorials. They can explain and apply them to new problems.

Fertigkeiten The students are able to determine the limits of data compression as well as of data transmission through noisy channels and based on those limits to design basic parameters of a transmission scheme. They can estimate the parameters of an error-detecting or error-correcting channel coding scheme for achieving certain performance targets. They are able to compare the properties of basic channel coding and decoding schemes regarding error correction capabilities, decoding delay, decoding complexity and to decide for a suitable method. They are capable of implementing basic coding and decoding schemes in software.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students can jointly solve specific problems.

Selbstständigkeit

The students are able to acquire relevant information from appropriate literature sources. They can control their level of knowledge during the lecture period by solving tutorial problems, software tools, clicker system.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Data Science: Vertiefung I. Mathematics: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung IV. Special Focus Area: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung Nachrichten- und Kommunikationstechnik: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung Wireless and Sensor Technologies: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung II. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Information and Communication Systems: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Elektrotechnik: Wahlpflicht
Mechatronics: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0436: Information Theory and Coding
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Gerhard Bauch
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Introduction to information theory and coding
  • Definitions of information: Self information, entropy
  • Binary entropy function
  • Source coding theorem
  • Entropy of continuous random variables: Differential entropy, differential entropy of uniformly and Gaussian distributed random variables
  • Source coding
    • Principles of lossless source coding
    • Optimal source codes
    • Prefix codes, prefix-free codes, instantaneous codes
    • Morse code
    • Huffman code
    • Shannon code
    • Bounds on the average codeword length
    • Relative entropy, Kullback-Leibler distance, Kullback-Leibler divergence
    • Cross entropy
    • Lempel-Ziv algorithm
    • Lempel-Ziv-Welch (LZW) algorithm
    • Text compression and image compression using variants of the Lempel-Ziv algorithm
  • Channel models
    • AWGN channel
    • Binary-input AWGN channel
    • Binary symmetric channel (BSC)
    • Relationship between AWGN channel and BSC
    • Binary error and erasure channel (BEEC)
    • Binary erasure channel (BEC)
    • Discrete memoryless channels (DMC)
  • Definitions of information for multiple random variables
    • Mutual information and channel capacity
    • Entropy, conditional entropy
    • Chain rules for entropy and mutual information
  • Channel coding theorem
  • Channel capacity of fundamental channels: BSC, BEC, AWGN channel, binary-input AWGN channel etc.
  • Power-limited vs. bandlimited transmission
  • Capacity of parallel AWGN channels
    • Waterfilling
    • Examples: Multiple input multiple output (MIMO) channels, complex equivalent baseband channels, orthogonal frequency division multiplex (OFDM)
  • Source-channel coding theorem, separation theorem
  • Multiuser information theory
    • Multiple access channel (MAC)
    • Broadcast channel
    • Principles of multiple access, time division multiple access (TDMA), frequency division multiple access (FDMA), non-orthogonal multiple access (NOMA), hybrid multiple access
    • Achievable rate regions of TDMA and FDMA with power constraint, energy constraint, power spectral density constraint, respectively
    • Achievable rate region of the two-user and K-user multiple access channels
    • Achievable rate region of the two-user and K user broadcast channels
    • Multiuser diversity
  • Channel coding
    • Principles and types of channel coding
    • Code rate, data rate, Hamming distance, minimum Hamming distance, Hamming weight, minimum Hamming weight
    • Error detecting and error correcting codes
    • Simple block codes: Repetition codes, single parity check codes, Hamming code, etc.
    • Syndrome decoding
    • Representations of binary data
    • Non-binary symbol alphabets and non-binary codes
    • Code and encoder, systematic and non-systematic encoders
    • Properties of Hamming distance and Hamming weight
    • Decoding spheres
    • Perfect codes
    • Linear codes
    • Decoding principles
      • Syndrome decoding
      • Maximum a posteriori probability (MAP) decoding and maximum likelihood (ML) decoding
      • Hard decision and soft decision decoding
      • Log-likelihood ratios (LLRs), boxplus operation
      • MAP and ML decoding using log-likelihood ratios
      • Soft-in soft-out decoders
    • Error rate performance comparison of codes in terms of SNR per info bit vs. SNR per code bit
    • Linear block codes
      • Generator matrix and parity check matrix, properties of generator matrix and parity check matrix
      • Dual codes
    • Low density parity check (LDPC) codes
      • Sparse parity check matrix
      • Tanner graphs, cycles and girth
      • Degree distributions
      • Code rate and degree distribution
      • Regular and irregular LDPC codes
      • Message passing decoding
        • Message passing decoding in binary erasure channels (BEC)
        • Systematic encoding using erasure message passing decoding
        • Message passing decoding in binary symmetric channels (BSC)
          • Extrinsic information
          • Bit-flipping decoding
          • Effects of short cycles in the Tanner graph
          • Alternative bit-flipping decoding
          • Soft decision message passing decoding: Sum product decoding
        • Bit error rate performance of LDPC codes
      • Repeat accumulate codes and variants of repeat accumulate codes
      • Message passing decoding and turbo decoding of repeat accumulate codes
    • Convolutional codes
      • Encoding using shift registers
      • Trellis representation
      • Hard decision and soft decision Viterbi decoding
      • Bit error rate performance of convolutional codes
      • Asymptotic coding gain
      • Viterbi decoding complexity
      • Free distance and optimum convolutional codes
      • Generator polynomial description and octal description
      • Catastrophic convolutional codes
      • Non-systematic and recursive systematic convolutional (RSC) encoders
      • Rate compatible punctured convolutional (RCPC) codes
      • Hybrid automatic repeat request (HARQ) with incremental redundancy
      • Unequal error protection with punctured convolutional codes
      • Error patterns of convolutional codes
    • Concatenated codes
      • Serial concatenated codes
      • Parallel concatenated codes, Turbo codes
      • Iterative decoding, turbo decoding
      • Bit error rate performance of turbo codes
      • Interleaver design for turbo codes
    • Coded modulation
      • Principle of coded modulation
      • Achievable rates with PSK/QAM modulation
      • Trellis coded modulation (TCM)
      • Set partitioning
      • Ungerböck codes
      • Multilevel coding
      • Bit-interleaved coded modulation


Literatur

Bossert, M.: Kanalcodierung. Oldenbourg.

Friedrichs, B.: Kanalcodierung. Springer.

Lin, S., Costello, D.: Error Control Coding. Prentice Hall.

Roth, R.: Introduction to Coding Theory.

Johnson, S.: Iterative Error Correction. Cambridge.

Richardson, T., Urbanke, R.: Modern Coding Theory. Cambridge University Press.

Gallager, R. G.: Information theory and reliable communication. Whiley-VCH

Cover, T., Thomas, J.: Elements of information theory. Wiley.

Lehrveranstaltung L0438: Information Theory and Coding
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Gerhard Bauch
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0712: Hochfrequenzbauelemente und -schaltungen I

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Hochfrequenzbauelemente und -schaltungen I (L0580) Vorlesung 3 4
Hochfrequenzbauelemente und -schaltungen I (L0581) Hörsaalübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Alexander Kölpin
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Elektrotechnik IV, Hochfrequenztechnik, Grundlagen der Halbleitertechnik


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

Die Studierenden können die Funktionsweise von Verstärker, Mischer und Oszillator detailliert erläutern. Sie können Theorien, Konzepte und sinnvolle Annahmen zur Beschreibung und Synthese dieser Bauelemente darstellen. Sie sind in der Lage, vertiefte Kenntnisse der Physik ausgewählter Hochfrequenz-Halbleiterbauelemente auf den Verstärker, den Mischer und den Oszillator anzuwenden. Sie können verschiedene Bauelemente hinsichtlich unterschiedlicher Parameter (wie z.B. Frequenzbereich, Leistung und Effizienz) gegenüberstellen.


Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage einzuschätzen, welche prinzipiellen linearen und nichtlinearen Effekte in einer aktiven Schaltung der Hochfrequenztechnik auftauchen können, und können diese analysieren und bewerten. Sie können passive und aktive lineare Mikrowellenschaltungen mit modernen Software-Werkzeugen unter Berücksichtigung von Anwendungsanforderungen entwickeln.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

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


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 ihr erlangtes Wissen mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen (z.B. Elektrotechnik IV, Theoretische Elektrotechnik, Hochfrequenztechnik und Elektronische Bauelemente) verknüpfen. Sie sind fähig, Probleme und Lösungen im Bereich der Hochfrequenzbauelemente auf Englisch kommunizieren.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Elektrotechnik: Vertiefung HF-Technik, Optik und Elektromagnetische Verträglichkeit: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung Wireless and Sensor Technologies: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Elektrotechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0580: Hochfrequenzbauelemente und -schaltungen I
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Alexander Kölpin
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

- Verstärker: S-Parameter, Stabilität, Gewinndefinitionen, Gewöhnlicher Bipolartransistor und HBT, MESFET und HEMT; Schaltungsanwendungen, Nichtlineare Verzerrungen, Rauscharmer Vorverstärker, Leistungsverstärker

- Mischer: Parametrische Rechnung; pn- und Schottky-Diode, FET; Schaltungsanwendungen, Konversionsgewinn und Rauschzahl

- Oszillator: Anschwingverhalten, Großsignalarbeitspunkt, Stabilität; IMPATT-Diode, Gunn-Element, FET; Oszillator-Stabilisierung

- Lineare Passive Schaltungen: Planare Mikrowellenschaltungen, Lambda-Viertel-Anpassung und Diskontinuitäten, Tiefpass- und Bandpassfilter-Synthese

- Entwurf aktiver Schaltungen


Literatur

- E. Voges, „Hochfrequenztechnik“, Hüthig (2004)

- H.-G. Unger, W. Harth, „Hochfrequenz-Halbleiterelektronik“, S. Hirzel Verlag (1972)

- S.M. Sze, „Physics of Semiconductor Devices”, John Wiley & Sons (1981)
- A. Jacob, „Lecture Notes Microwave Semiconductor Devices and Circuits Part I“


Lehrveranstaltung L0581: Hochfrequenzbauelemente und -schaltungen I
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Kölpin
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0746: Microsystem Engineering

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Mikrosystemtechnik (L0680) Vorlesung 2 4
Mikrosystemtechnik (L0682) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Modulverantwortlicher Dr. Timo Lipka
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse Basic courses in physics, mathematics and electric engineering
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

The students know about the most important technologies and materials of MEMS as well as their applications in sensors and actuators.

Fertigkeiten

Students are able to analyze and describe the functional behaviour of MEMS components and to evaluate the potential of microsystems.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students are able to solve specific problems alone or in a group and to present the results accordingly.

Selbstständigkeit

Students are able to acquire particular knowledge using specialized literature and to integrate and associate this knowledge with other fields.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 10 % Referat
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang zweistündig
Zuordnung zu folgenden Curricula Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Elektrotechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Mechatronik: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Microelectronics and Microsystems: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Bio- und Medizintechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0680: Microsystem Engineering
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Timo Lipka
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Object and goal of MEMS

Scaling Rules

Lithography

Film deposition

Structuring and etching

Energy conversion and force generation

Electromagnetic Actuators

Reluctance motors

Piezoelectric actuators, bi-metal-actuator

Transducer principles

Signal detection and signal processing

Mechanical and physical sensors

Acceleration sensor, pressure sensor

Sensor arrays

System integration

Yield, test and reliability

Literatur

M. Kasper: Mikrosystementwurf, Springer (2000)

M. Madou: Fundamentals of Microfabrication, CRC Press (1997)

Lehrveranstaltung L0682: Microsystem Engineering
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Timo Lipka
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Examples of MEMS components

Layout consideration

Electric, thermal and mechanical behaviour

Design aspects

Literatur

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben

Modul M0925: Digital Circuit Design

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Entwurf Digitaler Schaltungen (L0698) Vorlesung 2 3
Erweiterter Digitaler Schaltungsentwurf (L0699) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher NN
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
Fertigkeiten
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
Selbstständigkeit
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 40 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Elektrotechnik: Vertiefung Nanoelektronik und Mikrosystemtechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Elektrotechnik: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Mechatronik: Wahlpflicht
Microelectronics and Microsystems: Vertiefung Microelectronics Complements: Wahlpflicht
Microelectronics and Microsystems: Vertiefung Embedded Systems: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0698: Digital Circuit Design
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Volkhard Klinger
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
Literatur
Lehrveranstaltung L0699: Advanced Digital Circuit Design
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Volkhard Klinger
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
Literatur

Modul M1048: Integrated Circuit Design

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Entwurf Integrierter Schaltungen (L0691) Vorlesung 3 4
Entwurf Integrierter Schaltungen (L0998) Gruppenübung 1 2
Modulverantwortlicher NN
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Basic knowledge of (solid-state) physics and mathematics.

Knowledge in fundamentals of electrical engineering and electrical networks.

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Students can explain basic concepts of electron transport in semiconductor devices (energy bands, generation/recombination, carrier concentrations, drift and diffusion current densities, semiconductor device equations).  
  • Students are able to explain functional principles of pn-diodes, MOS capacitors, and MOSFETs using energy band diagrams.
  • Students can present and discuss current-voltage relationships and small-signal equivalent circuits of these devices.
  • Students can explain the physics and current-voltage behavior transistors based on charged carrier flow.
  • Students are able to explain the basic concepts for static and dynamic logic gates for integrated circuits
  • Students can exemplify approaches for low power consumption on the device and circuit level
  • Students can describe the potential and limitations of analytical expression for device and circuit analysis.
  • Students can explain characterization techniques for MOS devices.


Fertigkeiten
  • Students can qualitatively construct energy band diagrams of the devices for varying applied voltages.
  • Students are able to qualitatively determine electric field, carrier concentrations, and charge flow from energy band diagrams.
  • Students can understand scientific publications from the field of semiconductor devices.
  • Students can calculate the dimensions of MOS devices in dependence of the circuits properties
  • Students can design complex electronic circuits and anticipate possible problems.
  • Students know procedure for optimization regarding high performance and low power consumption


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Students can team up with other experts in the field to work out innovative solutions.
  • Students are able to work by their own or in small groups for solving problems and answer scientific questions.
  • Students have the ability to critically question the value of their contributions to working groups.


Selbstständigkeit
  • Students are able to assess their knowledge in a realistic manner.
  • Students are able to define their personal approaches to solve challenging problems


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Elektrotechnik: Vertiefung Nanoelektronik und Mikrosystemtechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Elektrotechnik: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Mechatronik: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Microelectronics and Microsystems: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0691: Integrated Circuit Design
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten NN
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Electron transport in semiconductors
  • Electronic operating principles of diodes, MOS capacitors, and MOS field-effect transistors
  • MOS transistor as four terminal device
  • Performace degradation due to short channel effects
  • Scaling-down of MOS technology
  • Digital logic circuits
  • Basic analog circuits
  • Operational amplifiers
  • Bipolar and BiCMOS circuits


Literatur


  • Yuan Taur, Tak H. Ning:  Fundamentals of Modern VLSI Devices, Cambridge University Press 1998
  • R. Jacob Baker: CMOS, Circuit Design, Layout and Simulation,  IEEE Press, Wiley Interscience, 3rd Edition, 2010
  • Neil H.E. Weste and David Money Harris, Integrated Circuit Design, Pearson, 4th International Edition, 2013
  • John E. Ayers, Digital Integrated Circuits: Analysis and Design, CRC Press, 2009
  • Richard C. Jaeger and Travis N. Blalock: Microelectronic Circuit Design, Mc Graw-Hill, 4rd. Edition, 2010


Lehrveranstaltung L0998: Integrated Circuit Design
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten NN
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0676: Digital Communications

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Digitale Nachrichtenübertragung (L0444) Vorlesung 2 3
Digitale Nachrichtenübertragung (L0445) Hörsaalübung 2 2
Praktikum Digitale Nachrichtenübertragung (L0646) Laborpraktikum 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Gerhard Bauch
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Mathematics 1-3
  • Signals and Systems
  • Fundamentals of Communications and Random Processes
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

The students are able to understand, compare and design modern digital information transmission schemes. They are familiar with the properties of linear and non-linear digital modulation methods. They can describe distortions caused by transmission channels and design and evaluate detectors including channel estimation and equalization. They know the principles of single carrier transmission and multi-carrier transmission as well as the fundamentals of basic multiple access schemes.

The students are familiar with the contents of lecture and tutorials. They can explain and apply them to new problems.

Fertigkeiten The students are able to design and analyse a digital information transmission scheme including multiple access. They are able to choose a digital modulation scheme taking into account transmission rate, required bandwidth, error probability, and further signal properties. They can design an appropriate detector including channel estimation and equalization taking into account performance and complexity properties of suboptimum solutions. They are able to set parameters of a single carrier or multi carrier transmission scheme and trade the properties of both approaches against each other.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students can jointly solve specific problems.

Selbstständigkeit

The students are able to acquire relevant information from appropriate literature sources. They can control their level of knowledge during the lecture period by solving tutorial problems, software tools, clicker system.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Schriftliche Ausarbeitung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Data Science: Vertiefung II. Computer Science: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung IV. Special Focus Area: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung II. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Information and Communication Systems: Vertiefung Kommunikationssysteme: Pflicht
Information and Communication Systems: Vertiefung Sichere und zuverlässige IT-Systeme, Schwerpunkt Netze: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Informationstechnologie: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Elektrotechnik: Wahlpflicht
Microelectronics and Microsystems: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0444: Digital Communications
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Gerhard Bauch
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Repetition: Baseband Transmission
    • Pulse shaping: Non-return to zero (NRZ) rectangular pulses, raised-cosine pulses, square-root raised-cosine pulses
    • Power spectral density (psd) of baseband signals
    • Intersymbol interference (ISI)
    • First and second Nyquist criterion
    • AWGN channel
    • Matched filter
    • Matched-filter receiver and correlation receiver
    • Noise whitening matched filter
    • Discrete-time AWGN channel model
  • Representation of bandpass signals and systems in the equivalent baseband
    • Quadrature amplitude modulation (QAM)
    • Equivalent baseband signal and system
    • Analytical signal
    • Equivalent baseband random process, equivalent baseband white Gaussian noise process
    • Equivalent baseband AWGN channel
    • Equivalent baseband channel model with frequency-offset and phase noise
    • Equivalent baseband Rayleigh fading and Rice fading channel models
    • Equivalent baseband frequency-selective channel model
    • Discrete memoryless channels (DMC)
  • Bandpass transmission via carrier modulation
    • Amplitude modulation, frequency modulation, phase modulation
    • Linear digital modulation methods
      • On-off keying, M-ary amplitude shift keying (M-ASK), M-ary phase shift keying (M-PSK), M-ary quadrature amplitude modulation (M-QAM), offset-QPSK
      • Signal space representation of transmit signal constellations and signals
      • Energy of linear digital modulated signals, average energy per symbol
      • Power spectral density of linear digital modulated signals
      • Bandwidth efficiency
      • Correlation coefficient of elementary signals
      • Error probabilities of linear digital modulation methods
        • Error functions
        • Gray mapping and natural mapping
        • Bit error probabilities, symbol error probabilities, pairwise symbol error probabilities
        • Euclidean distance and Hamming distance
        • Exact and approximate computation of error probabilities
        • Performance comparison of modulation schemes in terms of per bit SNR vs. per symbol SNR
      • Hierarchical modulation, multilevel modulation
      • Effects of carrier phase offset and carrier frequency offset
      • Differential modulation
        • M-ary differential phase shift keying (M-PSK)
        • Coherent and non-coherent detection of DPSK
        • p/M-differential phase shift keying (p/M-DPSK)
        • Differential amplitude and phase shift keying (DAPSK)
    • Non-linear digital modulation methods
      • Frequency shift keying (FSK)
      • Modulation index
      • Minimum shift keying (MSK)
        • Offset-QPSK representation of MSK
        • MSK with differential precoding and rotation
        • Bit error probabilities of MSK
        • Gaussian minimum shift keying (GMSK)
        • Power spectral density of MSK and GMSK
      • Continuous phase modulation (CPM)
        • General description of CPM signals
        • Frequency pulses and phase pulses
      • Coherent and non-coherent detection of FSK
    • Performance comparison of linear and non-linear digital modulation methods
  • Frequency-selective channels, ISI channels
    • Intersymbol interference and frequency-selectivity
    • RMS delay spread
    • Narrowband and broadband channels
    • Equivalent baseband transmission model for frequency-selective channels
    • Receive filter design
  • Equalization
    • Symbol-spaced and fractionally-spaced equalizers
    • Inverse system
    • Non-recursive linear equalizers
      • Linear zero-forcing (ZF) equalizer
      • Linear minimum mean squared error (MMSE) equalizer
    • Non-linear equalization:
      • Decision feedback equalizer (DFE)
      • Tomlinson-Harashima precoding
    • Maximum a posteriori probability (MAP) and maximum likelihood equalizer, Viterbi algorithm
  • Single-carrier vs. multi-carrier transmission
  • Multi-carrier transmission
    • General multicarrier transmission
    • Orthogonal frequency division multiplex (OFDM)
      • OFDM implementation using the Fast Fourier Transform (FFT)
      • Cyclic guard interval
      • Power spectral density of OFDM
      • Peak-to-average power ratio (PAPR)
  • Multiple access
    • Principles of time division multiple access (TDMA), frequency division multiple access (FDMA), code division multiple access (CDMA), non-orthogonal multiple access (NOMA), hybrid multiple access
  • Spread spectrum communications
    • Direct sequence spread spectrum communications
    • Frequency hopping
    • Protection against eavesdropping
    • Protection against narrowband jammers
    • Short vs. long spreading codes
    • Direct sequence spread spectrum communications in frequency-selective channels
      • Rake receiver
    • Code division multiple access (CDMA)
      • Design criteria of spreading sequences, autocorrelation function and crosscorrelation function of spreading sequences
      • Intersymbol interference (ISI) and multiple access interference (MAI)
      • Pseudo noise (PN) sequences, maximum length sequences (m-sequences), Gold codes, Walsh-Hadamard codes, orthogonal variable spreading factor (OVSF) codes
      • Multicode transmission   
      • CDMA in uplink and downlink of a wireless communications system
      • Single-user detection vs. multi-user detection


Literatur

K. Kammeyer: Nachrichtenübertragung, Teubner

P.A. Höher: Grundlagen der digitalen Informationsübertragung, Teubner.

J.G. Proakis, M. Salehi: Digital Communications. McGraw-Hill.

S. Haykin: Communication Systems. Wiley

R.G. Gallager: Principles of Digital Communication. Cambridge

A. Goldsmith: Wireless Communication. Cambridge.

D. Tse, P. Viswanath: Fundamentals of Wireless Communication. Cambridge.

Lehrveranstaltung L0445: Digital Communications
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Gerhard Bauch
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0646: Laboratory Digital Communications
Typ Laborpraktikum
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Gerhard Bauch
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

- DSL transmission

- Random processes

- Digital data transmission

Literatur

K. Kammeyer: Nachrichtenübertragung, Teubner

P.A. Höher: Grundlagen der digitalen Informationsübertragung, Teubner.

J.G. Proakis, M. Salehi: Digital Communications. McGraw-Hill.

S. Haykin: Communication Systems. Wiley

R.G. Gallager: Principles of Digital Communication. Cambridge

A. Goldsmith: Wireless Communication. Cambridge.

D. Tse, P. Viswanath: Fundamentals of Wireless Communication. Cambridge.

Modul M0548: Bioelectromagnetics: Principles and Applications

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Bioelektromagnetik: Prinzipien und Anwendungen (L0371) Vorlesung 3 5
Bioelektromagnetik: Prinzipien und Anwendungen (L0373) Gruppenübung 2 1
Modulverantwortlicher Prof. Christian Schuster
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Basic principles of physics


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

Students can explain the basic principles, relationships, and methods of bioelectromagnetics, i.e. the quantification and application of electromagnetic fields in biological tissue. They can define and exemplify the most important physical phenomena and order them corresponding to wavelength and frequency of the fields. They can give an overview over measurement and numerical techniques for characterization of electromagnetic fields in practical applications . They can give examples for therapeutic and diagnostic utilization of electromagnetic fields in medical technology.


Fertigkeiten

Students know how to apply various methods to characterize the behavior of electromagnetic fields in biological tissue.  In order to do this they can relate to and make use of the elementary solutions of Maxwell’s Equations. They are able to assess the most important effects that these models predict for biological tissue, they can order the effects corresponding to wavelength and frequency, respectively, and they can analyze them in a quantitative way. They are able to develop validation strategies for their predictions. They are able to evaluate the effects of electromagnetic fields for therapeutic and diagnostic applications and make an appropriate choice.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students are able to work together on subject related tasks in small groups. They are able to present their results effectively in English (e.g. during small group exercises).


Selbstständigkeit

Students are capable to gather information from subject related, professional publications and relate that information to the context of the lecture. They are able to make a connection between their knowledge obtained in this lecture with the content of other lectures (e.g. theory of electromagnetic fields, fundamentals of electrical engineering / physics). They can communicate problems and effects in the field of bioelectromagnetics in English.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Referat
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 45 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Elektrotechnik: Vertiefung HF-Technik, Optik und Elektromagnetische Verträglichkeit: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung Medizintechnik: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung Wireless and Sensor Technologies: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung II. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Elektrotechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Bio- und Medizintechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0371: Bioelectromagnetics: Principles and Applications
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 5
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 108, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christian Schuster
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

- Fundamental properties of electromagnetic fields (phenomena)

- Mathematical description of electromagnetic fields (Maxwell’s Equations)

- Electromagnetic properties of biological tissue

- Principles of energy absorption in biological tissue, dosimetry

- Numerical methods for the computation of electromagnetic fields (especially FDTD)

- Measurement techniques for characterization of electromagnetic fields

- Behavior of electromagnetic fields of low frequency in biological tissue

- Behavior of electromagnetic fields of medium frequency in biological tissue

- Behavior of electromagnetic fields of high frequency in biological tissue

- Behavior of electromagnetic fields of very high frequency in biological tissue

- Diagnostic applications of electromagnetic fields in medical technology

- Therapeutic applications of electromagnetic fields in medical technology

- The human body as a generator of electromagnetic fields


Literatur

- C. Furse, D. Christensen, C. Durney, "Basic Introduction to Bioelectromagnetics", CRC (2009)

- A. Vorst, A. Rosen, Y. Kotsuka, "RF/Microwave Interaction with Biological Tissues", Wiley (2006)

- S. Grimnes, O. Martinsen, "Bioelectricity and Bioimpedance Basics", Academic Press (2008)

- F. Barnes, B. Greenebaum, "Bioengineering and Biophysical Aspects of Electromagnetic Fields", CRC (2006)


Lehrveranstaltung L0373: Bioelectromagnetics: Principles and Applications
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 2, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christian Schuster
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0710: Microwave Engineering

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Hochfrequenztechnik (L0573) Vorlesung 2 3
Hochfrequenztechnik (L0574) Hörsaalübung 2 2
Hochfrequenztechnik (L0575) Laborpraktikum 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Alexander Kölpin
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Fundamentals of communication engineering, semiconductor devices and circuits. Basics of Wave propagation from transmission line theory and theoretical electrical engineering.

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

Students can explain the propagation of electromagnetic waves and related phenomena. They can describe transmission systems and components. They can name different types of antennas and describe the main characteristics of antennas. They can explain noise in linear circuits, compare different circuits using characteristic numbers and select the best one for specific scenarios.


Fertigkeiten

Students are able to calculate the propagation of electromagnetic waves. They can analyze complete transmission systems und configure simple receiver circuits. They can calculate the characteristic of simple antennas and arrays based on the geometry. They can calculate the noise of receivers and the signal-to-noise-ratio of transmission systems. They can apply their theoretical knowledge to the practical courses.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students work together in small groups during the practical courses. Together they document, evaluate and discuss their results.


Selbstständigkeit

Students are able to relate the knowledge gained in the course to contents of previous lectures. With given instructions they can extract data needed to solve specific problems from external sources. They are able to apply their knowledge to the laboratory courses using the given instructions.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Information and Communication Systems: Vertiefung Kommunikationssysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Elektrotechnik: Wahlpflicht
Microelectronics and Microsystems: Vertiefung Communication and Signal Processing: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0573: Microwave Engineering
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Kölpin
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

- Antennas: Analysis - Characteristics - Realizations

- Radio Wave Propagation

- Transmitter: Power Generation with Vacuum Tubes and Transistors

- Receiver: Preamplifier - Heterodyning - Noise

- Selected System Applications


Literatur

H.-G. Unger, „Elektromagnetische Theorie für die Hochfrequenztechnik, Teil I“, Hüthig, Heidelberg, 1988

H.-G. Unger, „Hochfrequenztechnik in Funk und Radar“, Teubner, Stuttgart, 1994

E. Voges, „Hochfrequenztechnik - Teil II: Leistungsröhren, Antennen und Funkübertragung, Funk- und Radartechnik“, Hüthig, Heidelberg, 1991

E. Voges, „Hochfrequenztechnik“, Hüthig, Bonn, 2004


C.A. Balanis, “Antenna Theory”, John Wiley and Sons, 1982

R. E. Collin, “Foundations for Microwave Engineering”, McGraw-Hill, 1992

D. M. Pozar, “Microwave and RF Design of Wireless Systems”, John Wiley and Sons, 2001

D. M. Pozar, “Microwave Engineerin”, John Wiley and Sons, 2005


Lehrveranstaltung L0574: Microwave Engineering
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Kölpin
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0575: Microwave Engineering
Typ Laborpraktikum
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Alexander Kölpin
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Fachmodule der Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik

Modul M0512: Solarenergienutzung

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Energiemeteorologie (L0016) Vorlesung 1 1
Energiemeteorologie (L0017) Gruppenübung 1 1
Kollektortechnik (L0018) Vorlesung 2 2
Solare Stromerzeugung (L0015) Vorlesung 2 2
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 sich fachliche mit Grundlagen und mit aktuellen Fragen und Problemen aus dem Gebiet der Solarenergienutzung auseinandersetzen und diese unter Einbeziehung vorheriger Lehrinhalte und aktueller Problematiken erläutern und kritisch Stellung dazu beziehen. Sie können insbesondere die Prozesse innerhalb einer Solarzelle fachlich beschreiben und die Besonderheiten bei der Anwendung von Solarmodulen erläutern. Des Weiteren können sie einen Überblick über die Kollektortechnik in solarthermischen Anlagen geben.



Fertigkeiten

Die Studierenden können mit Abschluss dieses Moduls die erlernten Grundlagen auf beispielhafte solarstrahlungnutzende Energiesysteme anwenden und in diesem Zusammenhang unter anderem Potenziale und Grenzen solarer Energieerzeugungsanlagen für verschiedene geografische Bedingungen einschätzen und beurteilen. Sie sind in der Lage unter gegebenen Randbedingungen solare Energieerzeugungsanlagen technische effizient zu dimensionieren und mit der Nutzung modulübergreifendes Wissens ökonomisch und ökologisch zu beurteilen. Dafür notwendige Berechnungsmethoden innerhalb der Strahlungslehre können sie auswählen und aufgabenspezifisch anwenden. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können Problemstellungen in den angrenzenden Themengebieten im Bereich erneuerbarer Energien, die innerhalb des Moduls vertieft wurden, diskutieren.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen auf Basis der Vorlesungsschwerpunkte über das Fachgebiet erschließen und Wissen aneignen. Des Weiteren können die Studierenden angeleitet durch Lehrende eigenständig Berechnungsmethoden zur Potenzialanalyse und technischen Auslegung von solaren Energiesystemen durchführen und auf dieser Basis Ihren jeweiligen Lernstand einschätzen und eventuell weitere Arbeitsschritte definieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 20 % Schriftliche Ausarbeitung Ausarbeitung Kollektortechnik
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0016: Energiemeteorologie
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Volker Matthias, Dr. Beate Geyer
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Einführung: Strahlungsquelle Sonne, Astronomische Grundlagen, Grundlagen der Strahlung
  • Aufbau der Atmosphäre
  • Eigenschaften und Gesetze von Strahlung
    • Polarisation
    • Strahlungsgrößen
    • Plancksches Strahlungsgesetz
    • Wiensches Verschiebungsgesetz
    • Stefan-Boltzmann Gesetz
    • Das Kirchhoffsche Gesetz
    • Helligkeitstemperatur
    • Absorption, Reflexion, Transmission
  • Strahlungsbilanz, Globalstrahlung, Energiebilanz
  • Atmosphärische Extinktion
  • Mie- und Rayleigh-Streuung
  • Strahlungstransfer
  • Optische Effekte in der Atmosphäre
  • Berechnung Sonnenstand und Berechnung Strahlung auf geneigte Flächen


Literatur
  • Helmut Kraus: Die Atmosphäre der Erde
  • Hans Häckel: Meteorologie
  • Grant W. Petty: A First Course in Atmosheric Radiation
  • Martin Kaltschmitt, Wolfgang Streicher, Andreas Wiese: Renewable Energy
  • Alexander Löw, Volker Matthias: Skript Optik Strahlung Fernerkundung


Lehrveranstaltung L0017: Energiemeteorologie
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Beate Geyer
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0018: Kollektortechnik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Agis Papadopoulos
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Einführung: Energiebedarf und Anwendung der Sonnenenergie.
  • Wärmeübertragung in der Solarthermie: Wärmeleitung, Konvektion, Wärmestrahlung.
  • Kollektoren: Arten, Aufbau, Wirkungsgrad, Dimensionierung, konzentrierende Systeme.
  • Energiespeicher: Anforderungen, Arten.
  • Passive Sonnenenergienutzung: Komponenten und Systeme.
  • Solarthermische Niedertemperatursysteme: Kollektorvarianten, Aufbau, Berechnung.
  • Solarthermische Hochtemperatursysteme: Klassifizierung von Solarkraftwerke, Aufbau.
  • Solare Klimatisierung.


Literatur
  • Vorlesungsskript.
  • Kaltschmitt, Streicher und Wiese (Hrsg.). Erneuerbare Energien: Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte, 5. Auflage, Springer, 2013.
  • Stieglitz und Heinzel .Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen. Springer, 2012.
  • Von Böckh und Wetzel. Wärmeübertragung: Grundlagen und Praxis, Springer, 2011.
  • Baehr und Stephan. Wärme- und Stoffübertragung. Springer, 2009.
  • de Vos. Thermodynamics of solar energy conversion. Wiley-VCH, 2008.
  • Mohr, Svoboda und Unger. Praxis solarthermischer Kraftwerke. Springer, 1999.


Lehrveranstaltung L0015: Solare Stromerzeugung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Martin Schlecht, Prof. Alf Mews, Roman Fritsches-Baguhl
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Photovoltaik:

  1. Einführung
  2. Primärenergien und Verbrauch, verfügbare Sonnenenergie
  3. Physik der idealen Solarzelle
  4. Lichtabsorption, PN-Übergang, charakteristische Größen der Solarzelle, Wirkungsgrad
  5. Physik der realen Solarzelle
  6. Ladungsträgerrekombination, Kennlinien, Sperrschichtrekombination, Ersatzschaltbild
  7. Erhöhung der Effizienz
  8. Methoden zur Erhöhung der Quantenausbeute und Verringerung der Rekombination
  9. Hetero- und Tandemstrukturen
  10. Hetero-Übergang, Schottky-, elektrochemische, MIS- und SIS-Zelle, Tandem-Zelle
  11. Konzentratorzellen
  12. Konzentrator-Optiken und Nachführsysteme, Konzentratorzellen
  13. Technologie und Eigenschaften: Solarzellentypen, Herstellung, einkristallines Silizium und Galliumarsenid, polykristalline Silizium- und Silizium-Dünnschichtzellen, Dünnschichtzellen auf Trägern (amorphes Silizium, CIS, elektrochemische Zellen)
  14. Module
  15. Schaltungen

Konzentrierende Solarkraftwerke:

  1. Einführung
  2. Punkt-fokussierte Technologien
  3. Linien-fokussierte Technologien
  4. Auslegung CSP-Projekte
Literatur
  • A. Götzberger, B. Voß, J. Knobloch: Sonnenenergie: Photovoltaik, Teubner Studienskripten, Stuttgart, 1995
  • A. Götzberger: Sonnenenergie: Photovoltaik : Physik und Technologie der Solarzelle, Teubner Stuttgart, 1994
  • H.-J. Lewerenz, H. Jungblut: Photovoltaik, Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 1995
  • A. Götzberger: Photovoltaic solar energy generation, Springer, Berlin, 2005
  • C. Hu, R. M. White: Solar CelIs, Mc Graw HilI, New York, 1983
  • H.-G. Wagemann: Grundlagen der photovoltaischen Energiewandlung: Solarstrahlung, Halbleitereigenschaften und Solarzellenkonzepte, Teubner, Stuttgart, 1994
  • R. J. van Overstraeten, R.P. Mertens: Physics, technology and use of photovoltaics, Adam Hilger Ltd, Bristol and Boston, 1986
  • B. O. Seraphin: Solar energy conversion Topics of applied physics V 01 31, Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 1995
  • P. Würfel: Physics of Solar cells, Principles and new concepts, Wiley-VCH, Weinheim 2005
  • U. Rindelhardt: Photovoltaische Stromversorgung, Teubner-Reihe Umwelt, Stuttgart 2001
  • V. Quaschning: Regenerative Energiesysteme, Hanser, München, 2003
  • G. Schmitz: Regenerative Energien, Ringvorlesung TU Hamburg-Harburg 1994/95, Institut für Energietechnik

Modul M0874: Abwassersysteme

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Biologische Abwasserreinigung (L0517) Vorlesung 2 2
Biologische Abwasserreinigung (L3122) Hörsaalübung 1 1
Physikalische und chemische Abwasserbehandlung (L0357) Vorlesung 2 2
Physikalische und chemische Abwasserbehandlung (L0358) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Ralf Otterpohl
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Kenntnis abwasserwasserwirtschaftlicher Maßnahmenfelder sowie der zentralen Prozesse der Abwasserwasseraufbereitung

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

Die Studierenden können die ganze Breite der Anlagentechniken bei siedlungswasserwirtschaftlichen Maßnahmen und deren gegenseitige Abhängigkeit für einen nachhaltigen Gewässerschutz beschreiben. Sie können relevante ökonomische, ökologische und soziale Aspekte wiedergeben.

Fertigkeiten

Studierende können verfügbare Abwasseraufbereitungsverfahren in der Breite der Anwendungen für Vorentwürfe auslegen und erklären, sowohl für kommunale als auch für einige industrielle Anlagen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Im Rahmen dieses Moduls werden Sozialkompetenzen nicht gezielt angesprochen.

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage selbstständig und planvoll ein Thema zu erarbeiten und dieses zu präsentieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Environmental Engineering: Vertiefung Water Quality and Water Engineering: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Wasser: Pflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Stadt: Pflicht
Lehrveranstaltung L0517: Biologische Abwasserreinigung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Joachim Behrendt
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Charakterisierung von Abwasser
Stoffwechseltypen von Mikroorganismen
Kinetik biologischer Stoffumwandlung
Berechnung von Bioreaktoren zur Abwasserreinigung
Konzepte in der biologischen Abwasserreinigung
Design WWTP
Exkursion zur Kläranlage Seevetal Klüsing
Biofilme
Biofilmreaktoren
Anaerobe Verfahren
Resoursen orientierte Sanitärtechnik
Zukünftige Herausforderungen in der Abwasserforschung

Literatur

Gujer, Willi
Siedlungswasserwirtschaft : mit 84 Tabellen
ISBN: 3540343296 (Gb.) URL: http://www.gbv.de/dms/bs/toc/516261924.pdf URL: http://deposit.d-nb.de/cgi-bin/dokserv?id=2842122&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm
Berlin [u.a.] : Springer, 2007
TUB_HH_Katalog
Henze, Mogens
Wastewater treatment : biological and chemical processes
ISBN: 3540422285 (Pp.)
Berlin [u.a.] : Springer, 2002
TUB_HH_Katalog
Imhoff, Karl (Imhoff, Klaus R.;)
Taschenbuch der Stadtentwässerung : mit 10 Tafeln
ISBN: 3486263331 ((Gb.))
München [u.a.] : Oldenbourg, 1999
TUB_HH_Katalog
Lange, Jörg (Otterpohl, Ralf; Steger-Hartmann, Thomas;)
Abwasser : Handbuch zu einer zukunftsfähigen Wasserwirtschaft
ISBN: 3980350215 (kart.) URL: http://www.gbv.de/du/services/agi/52567E5D44DA0809C12570220050BF25/000000700334
Donaueschingen-Pfohren : Mall-Beton-Verl., 2000
TUB_HH_Katalog
Mudrack, Klaus (Kunst, Sabine;)
Biologie der Abwasserreinigung : 18 Tabellen
ISBN: 382741427X URL: http://www.gbv.de/du/services/agi/94B581161B6EC747C1256E3F005A8143/420000114903
Heidelberg [u.a.] : Spektrum, Akad. Verl., 2003
TUB_HH_Katalog
Tchobanoglous, George (Metcalf & Eddy, Inc., ;)
Wastewater engineering : treatment and reuse
ISBN: 0070418780 (alk. paper) ISBN: 0071122508 (ISE (*pbk))
Boston [u.a.] : McGraw-Hill, 2003
TUB_HH_Katalog
Henze, Mogens
Activated sludge models ASM1, ASM2, ASM2d and ASM3
ISBN: 1900222248
London : IWA Publ., 2002
TUB_HH_Katalog
Kunz, Peter
Umwelt-Bioverfahrenstechnik
Vieweg, 1992
Bauhaus-Universität., Arbeitsgruppe Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt (Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall, ;)
Abwasserbehandlung : Gewässerbelastung, Bemessungsgrundlagen, Mechanische Verfahren, Biologische Verfahren, Reststoffe aus der Abwasserbehandlung, Kleinkläranlagen
ISBN: 3860682725 URL: http://www.gbv.de/dms/weimar/toc/513989765_toc.pdf URL: http://www.gbv.de/dms/weimar/abs/513989765_abs.pdf
Weimar : Universitätsverl, 2006
TUB_HH_Katalog
Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall
DWA-Regelwerk
Hennef : DWA, 2004
TUB_HH_Katalog
Wiesmann, Udo (Choi, In Su; Dombrowski, Eva-Maria;)
Fundamentals of biological wastewater treatment
ISBN: 3527312196 (Gb.) URL: http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?id=2774611&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm
Weinheim : WILEY-VCH, 2007
TUB_HH_Katalog

Lehrveranstaltung L3122: Biologische Abwasserreinigung
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Joachim Behrendt
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0357: Advanced Wastewater Treatment
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Joachim Behrendt
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Survey on advanced wastewater treatment

reuse of reclaimed municipal wastewater

Precipitation

Flocculation

Depth filtration

Membrane Processes

Activated carbon adsorption

Ozonation

"Advanced Oxidation Processes"

Disinfection

Literatur

Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, McGraw-Hill, Boston 2003

Wassertechnologie, H.H. Hahn, Springer-Verlag, Berlin 1987

Membranverfahren: Grundlagen der Modul- und Anlagenauslegung, T. Melin und R. Rautenbach, Springer-Verlag, Berlin 2007

Trinkwasserdesinfektion: Grundlagen, Verfahren, Anlagen, Geräte, Mikrobiologie, Chlorung, Ozonung, UV-Bestrahlung, Membranfiltration, Qualitätssicherung, W. Roeske, Oldenbourg-Verlag, München 2006

Organische Problemstoffe in Abwässern, H. Gulyas, GFEU, Hamburg 2003
Lehrveranstaltung L0358: Advanced Wastewater Treatment
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Joachim Behrendt
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Aggregate organic compounds (sum parameters)

Industrial wastewater

Processes for industrial wastewater treatment

Precipitation

Flocculation

Activated carbon adsorption

Recalcitrant organic compounds


Literatur

Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, McGraw-Hill, Boston 2003

Wassertechnologie, H.H. Hahn, Springer-Verlag, Berlin 1987

Membranverfahren: Grundlagen der Modul- und Anlagenauslegung, T. Melin und R. Rautenbach, Springer-Verlag, Berlin 2007

Trinkwasserdesinfektion: Grundlagen, Verfahren, Anlagen, Geräte, Mikrobiologie, Chlorung, Ozonung, UV-Bestrahlung, Membranfiltration, Qualitätssicherung, W. Roeske, Oldenbourg-Verlag, München 2006

Organische Problemstoffe in Abwässern, H. Gulyas, GFEU, Hamburg 2003

Modul M0513: Systemaspekte regenerativer Energien

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Brennstoffzellen, Batterien und Gasspeicher: Neue Materialien für die Energieerzeugung und -speicherung (L0021) Vorlesung 2 2
Energiehandel und Energiemärkte (L0019) Vorlesung 1 1
Energiehandel und Energiemärkte (L0020) Gruppenübung 1 1
Tiefe Geothermie (L0025) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Modul: Technische Thermodynamik I

Modul: Technische Thermodynamik II

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

Die Studierenden können mit Abschluss dieses Moduls die Prozesse im Energiehandel und die Gestaltung der Energiemärkte beschreiben und kritisch in Bezug zu aktuellen Problemstellungen bewerten. Des Weiteren sind sie in der Lage die thermodynamischen Grundlagen der elektrochemischen Energiewandlung in Brennstoffzellen zu erklären und den Bezug zu verschiedenen Bauarten von Brennstoffzellen und deren jeweiligem Aufbau herzustellen und zu erläutern. Die Studierenden können diese Technologie mit weiteren Energiespeichermöglichkeiten vergleichen. Zusätzlich können die Studenten einen Überblick über die Verfahrensweise und der energetischen Einbindung von tiefer Geothermie geben.


Fertigkeiten

Die Studierenden können das erlernte Wissen zur Speicherung überschüssiger Energie anwenden, um für unterschiedlicher Energiesysteme Lösungsansätze für eine versorgungssichere Energiebereitstellung erläutern. Insbesondere können sie diesbezüglich häusliche, gewerbliche und industrielle Beheizungsanlagen unter Anwendung von Speichern energiesparend planen und berechnen, und im Bezug zu komplexen Energiesystemen beurteilen. In diesem Zusammenhang können die Studierenden die Potenziale und Grenzen von Geothermieanlagen einschätzen und deren Funktionsweise erläutern.

Des Weiteren sind die Studierenden in der Lage die Vorgehensweisen und Strategien zur Vermarktung von Energie zu erläutern und im Kontext anderer Module auf erneuerbare Energieprojekte anwenden. In diesem Zusammenhang können die Studierenden eigenständig Analysen zur Bewertung von Energiehandel und Energiemärkten erstellen. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können Problemstellungen in den angrenzenden Themengebieten im Bereich erneuerbarer Energien, die innerhalb des Moduls vertieft wurden, diskutieren.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über die Schwerpunkte der Vorlesungen erschließen und sich das darin enthaltene Wissen aneignen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 3 Stunden
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Wasser: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0021: Brennstoffzellen, Batterien und Gasspeicher: Neue Materialien für die Energieerzeugung und -speicherung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Fröba
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Einführung in die elektrochemische Energiewandlung
  2. Funktion und Aufbau von Elektrolyten
  3. Die Niedertemperatur-Brennstoffzellen
    • Bauformen
    • Thermodynamik der PEM-Brennstoffzelle
    • Kühl- und Befeuchtungsstrategie
  4. Die Hochtemperatur-Brennstoffzelle
    • Die MCFC
    • Die SOFC
    • Integrationsstrategien und Teilreformierung
  5. Brennstoffe
    • Bereitstellung von Brennstoffen
    • Reformierung von Erdgas und Biogas
    • Reformierung von flüssigen Kohlenwasserstoffen
  6. Energetische Integration und Regelung von Brennstoffzellen-Systemen


Literatur
  • Hamann, C.; Vielstich, W.: Elektrochemie 3. Aufl.; Weinheim: Wiley - VCH, 2003


Lehrveranstaltung L0019: Energiehandel und Energiemärkte
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Robert Gersdorf
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Grundbegriffe und handelbare Produkte in Energiemärkten
  • Primärenergiemärkte
  • Strommärkte
  • Europäisches Emissionshandelssystem
  • Einfluss von Erneuerbaren Energien
  • Realoptionen
  • Risikomanagement

Innerhalb der Übung werden die verschiedenen Aufgabenstellungen aktiv diskutiert und auf verschiedene Anwendungsfälle angewandt.

Literatur
Lehrveranstaltung L0020: Energiehandel und Energiemärkte
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Robert Gersdorf
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0025: Tiefe Geothermie
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Ben Norden
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Einführung in die tiefe geothermische Nutzung
  2. Geologische Grundlagen I
  3. Geologische Grundlagen II
  4. Geologisch-thermische Aspekte
  5. Gesteinsphysikalische Aspekte
  6. Geochemische Aspekte
  7. Exploration tiefer geothermischer Reservoire
  8. Bohrungstechnologien, Verrohrung und Ausbau
  9. Bohrlochgeophysik
  10. Untertägige Systemcharakterisierung und Reservoirengineering
  11. Mikrobiologie und Obertägige Systemkomponenten
  12. Angepasste Anlagenkonzepte, Kosten und Umweltaspekt


Literatur
  • Dipippo, R.: Geothermal Power Plants: Principles, Applications, Case Studies and Environmental Impact. Butterworth Heinemann; 3rd revised edition. (29. Mai 2012)
  • www.geo-energy.org
  • Edenhofer et al. (eds): Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation; Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, 2012.
  • Kaltschmitt et al. (eds): Erneuerbare Energien: Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte. Springer, 5. Aufl. 2013.
  • Kaltschmitt et al. (eds): Energie aus Erdwärme. Spektrum Akademischer Verlag; Auflage: 1999 (3. September 2001)
  • Huenges, E. (ed.): Geothermal Energy Systems: Exploration, Development, and Utilization. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA; Auflage: 1. Auflage (19. April 2010)


Modul M0721: Klimaanlagen

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Klimaanlagen (L0594) Vorlesung 3 5
Klimaanlagen (L0595) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Arne Speerforck
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Technische Thermodynamik I, II, Strömungsmechanik, Wärmeübertragung
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende kennen die verschiedenen Arten von Klimaanlagen und die dazugehörenden Regelungskonzepte für stationäre und mobile Anwendungen. Sie beherrschen die Zustandsänderungen feuchter Luft im h1+x,x-Diagramm. Sie sind in der Lage die aus hygienischen Gründen notwendigen Luftvolumenströme für Aufenthaltsräume von Personen zu bestimmen und können dazu die geeigneten Filterverfahren auswählen. Ihnen sind grundlegende Raumströmungszustände bekannt und sie können einfache Verfahren zur Berechnung einer Strömung in Räumen anwenden. Sie wissen, wie ein Kanalnetz ausgelegt und berechnet wird. Sie sind mit verschiedenen Verfahren zur Erzeugung von Kälte vertraut und können die entsprechenden Prozesse in den geeigneten thermodynamischen Diagrammen darstellen. Sie kennen die verschiedenen Umweltbewertungskriterien für Kältemittel.


Fertigkeiten

Studierende beherrschen die Berechnung von Klimaanlagen für stationäre und mobile Anwendungen. Sie können eine Kanalnetzberechnung durchführen und sind befähigt, einfache Planungsaufgaben selbstständig unter Berücksichtigung der Einbindung natürlicher Wärmequellen und -senken durchzuführen. Sie sind in der Lage aktuelle Forschungsergebnisse in die Praxis zu übertragen und wissenschaftliche Arbeiten auf dem Gebiet der Klimatechnik selbstständig durchzuführen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in Vorlesung und Übung anhand vieler Beispiele und Experimente zielorientiert in Kleingruppen diskutieren, einen Lösungsweg erarbeiten und diesen darstellen. Sie können im Rahmen von Übungsaufgaben eigenständig weitergehende Fragestellungen entwickeln und zielgerechte Lösungen ausarbeiten. 






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.  In den Übungen diskutieren die Studierenden die in den Vorlesungen vermittelten Methoden anhand komplexer Aufgabenstellungen und analysieren die Ergebnisse kritisch.




Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Wahlpflicht
Energietechnik: Vertiefung Schiffsmaschinenbau: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0594: Klimaanlagen
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 5
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 108, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Arne Speerforck, Prof. Gerhard Schmitz
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

1. Überblick über Klimaanlagen 1.1 Einteilung von Klimaanlagen1.2 Lüftung1.3 Aufbau und Funktion von Klimaanlagen2. Thermodynamische Prozesse in Klimaanlagen2.1 Das h,x-Diagramm für feuchte Luft2.2 Mischkammer, Vorwärmer, Nachwärmer2.3 Luftkühler2.4 Luftbefeuchter2.5 Darstellung des konventionellen Klimaanlagenprozesses im h,x-Diagramm2.6 Sorptionsgestützte Klimatisierung3. Berechnung der Heiz- und Kühlleistung3.1 Heizlast und Heizleistung3.2 Kühllasten und Kühlleistung3.3 Berechnung der inneren Kühllast3.4 Berechnung der äußeren Kühllast4. Lufttechnische Anlagen4.1 Frischluftbedarf4.2 Raumluftströmung4.3 Kanalnetzberechnung4.4 Ventilatoren4.5 Filter5. Kälteanlagen5.1. Kaltdampfkompressionskälteanlagen5.2Absorptionskälteanlagen

Literatur
  • Schmitz, G.: Klimaanlagen, Skript zur Vorlesung
  • VDI Wärmeatlas, 11. Auflage, Springer Verlag, Düsseldorf 2013
  • Herwig, H.; Moschallski, A.: Wärmeübertragung, Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden 2009
  • Recknagel, H.;  Sprenger, E.; Schrammek, E.-R.: Taschenbuch für Heizung- und Klimatechnik 2013/2014, 76. Auflage, Deutscher Industrieverlag, 2013



Lehrveranstaltung L0595: Klimaanlagen
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Arne Speerforck, Prof. Gerhard Schmitz
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1000: Kraft-Wärme-Kopplung und Verbrennungstechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Kraft-Wärme-Kopplung und Verbrennungstechnik (L0216) Vorlesung 3 5
Kraft-Wärme-Kopplung und Verbrennungstechnik (L0220) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher NN
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • "Wärmekraftwerke"
  • "Technische Thermodynamik I und II"
  • "Wärmeübertragung"
  • "Strömungsmechanik"
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

VBT

Studierende kennen die thermodynamischen und chemischen Grundlagen von Verbrennungsprozessen und die wesentlichen Eigenschaften unterschiedlicher Brennstoffe. Sie gewinnen Einblick in die wesentlichen Mechanismen der Reaktionskinetik und die Grundlagen der Feuerraumauslegung. Studierende sind ferner in der Lage, die Bildungsmechanismen von Emissionen und deren Reduktion durch primäre Maßnahmen zu skizzieren sowie den Einfluss gesetzlicher Vorschriften und Grenzwerte zu evaluieren.

KWK

Studierende stellen den Aufbau, die Auslegung und die Wirkungsweise von Kraftwerken mit Wärmeauskopplung dar und können Dampfturbinenheizkraftwerke mit Gegendruckturbinen, Entnahmegegendruckturbinen oder Entnahmekondensationsturbinen, Gasturbinenheizkraftwerke, kombinierte Gas- und Dampfturbinenheizkraftwerke sowie Motorenheizkraftwerke kategorisieren und gegenüberstellen. Studierende erläutern und analysieren ferner Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung Lösungen und beschreiben den Aufbau der dafür benötigten Hauptkomponenten des Kraftwerks. Durch dieses Fachwissen sind sie in der Lage, die ökologische Bedeutung der Kraft-Wärme-Kopplung sowie ihre Wirtschaftlichkeit zu beurteilen.

Energiespeichertechnologien 

Studierende stellen den Aufbau, die Auslegung und die Wirkungsweise von Strom- und Wärmespeichertechnologien dar und können diese in Bezug auf ihre optimalen Einsatzbereiche in Energieanlagen klassifizieren. Sie sind informiert über die Einbindung der Speicher in Energiesysteme und kennen die wesentlichen Aspekte der Umweltverträglichkeit.

Fertigkeiten

Die Studierenden können die Möglichkeiten erkennen, ein Kraftwerk oder Energiesystem durch den Einsatz von Kraft-Wärme-Kopplung und die optimale kurz-, mittel oder langfristige Speicherung zu optimieren. Durch das Nachvollziehen der gesamten Energiewandlungskette von der Verbrennung eines Primärenergieträgers über die Nutzenergiebereitstellung (Strom und Wärme), Energiespeicherung und Rückgewinnung der Energie aus den Speichern  entwickeln die Studierenden ein Verständnis über die Effizienz und Wirtschaftlichkeit der Systeme und lernen, ganzheitliche Betrachtungen der Energienutzung vorzunehmen. Beispiele aus der Praxis, wie die eigene Energieversorgung der TUHH und das Fernwärmenetz in Hamburg, werden verwendet, um die möglichen Potenziale von Kraftanlagen mit ausgekoppelter Wärme und Energiespeicherung zu veranschaulichen.

Die begleitenden Übungen werden die Erkenntnisse praxisnah vertiefen. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Insbesondere im Rahmen der Übungen wird auf Kommunikation mit der Lehrperson Wert gelegt. Die Studierenden werden somit angeregt über ihr vorhandenes Fachwissen zu reflektieren sowie gezielte Fragen zu stellen, um den eigenen Wissensstand zu verbessern. 

Selbstständigkeit

Studierende sind fähig mit Hilfe von Hinweisen eigenständig überschlägige Berechnungen durchzuführen. Dabei werden die theoretischen und praktischen Kenntnisse aus den Vorlesungen gefestigt und mögliche Auswirkungen von unterschiedlichen Gestaltungszusammensätzen und Randbedingungen veranschaulicht.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 10 % Schriftliche Ausarbeitung Am Ende jeder Vorlesung wird schriftlich eine zu auswertende Kurzfrage (5-10 min) zu der Vorlesung der Vorwoche gestellt. In den Kurzfragen werden kleine Rechenaufgaben, Skizzen oder auch kleine Freitexte zur Beantwortung gestellt.
Nein 10 % Schriftliche Ausarbeitung Anhand der gelehrten Inhalte werden Kurzfragen gestellt und Projektaufgaben bearbeitet und präsentiert
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Vertiefung Schiffsmaschinenbau: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0216: Kraft-Wärme-Kopplung und Verbrennungstechnik
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 5
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 108, Präsenzstudium 42
Dozenten NN
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt 1  Der Themenbereich "Verbrennungstechnik" beinhaltet:
  • Thermodynamische und chemische Grundlagen
  • Brennstoffe
  • Reaktionen, Gleichgewichte
  • Reaktionskinetik
  • Flammen- und Feuerungsarten
  • Feuerraumauslegung
  • Emissions-Minderung


2  Der Themenbereich "Energiespeicherung" beinhaltet:

1       Einleitung: Warum ist die Speicherung von Energie nötig?

2       Stromspeicherung

  • Kondensatoren
  • Akkumulatoren
  • Pumpspeicherkraftwerk
  • Schwungradspeicher
  • Druckluftspeicherkraftwerk
  • Wirtschaftlichkeit von Stromspeichertechnologien

3       Wärmespeicherung

  • Sensible Energiespeicher
  • Latentwärmespeicher, PCM.
  • Thermochemische Wärmespeicher
  • Wirtschaftlichkeit von Wärmespeichertechnologien

4       Stoffliche Speicherung für die Sektorenkopplung

  • Einleitung zur Sektorenkopplung im Rahmen der Energiewende
  • PtG.
  • Power to Liquid - Power to Chemicals inkl. CO2 to Chemicals
  • Nebenthema zur Sektorenkopplung: das Norddeutsche RealLabor

5       Übergeordnetes Thema: Untertagespeicherung


3.  In dem Themenbereich von "Kraft-Wärme-Kopplung" werden die folgenden Themen behandelt:

  • Aufbau, Auslegung und Wirkungsweise von Kraftwerken mit Wärmeauskopplung
  • Dampfturbinenheizkraftwerke mit Gegendruckturbinen, Entnahmegegendruckturbinen und Entnahmekondensationsturbinen
  • Gasturbinenheizkraftwerke
  • Kombinierte Gas- und Dampfturbinenheizkraftwerke
  • Motorenheizkraftwerke
  • Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung
  • Aufbau der Hauptkomponenten
  • Gesetzliche Vorschriften und Grenzwerte
  • Ökonomische Bedeutung der KWK und Wirtschaftlichkeitsberechnungen


Literatur

Bezüglich des Themenbereichs "Kraft-Wärme-Kopplung":

  • W. Piller, M. Rudolph: Kraft-Wärme-Kopplung, VWEW Verlag
  • Kehlhofer, Kunze, Lehmann, Schüller: Handbuch Energie, Band 7, Technischer Verlag Resch
  • W. Suttor: Praxis Kraft-Wärme-Kopplung, C.F. Müller Verlag
  • K.W. Schmitz, G. Koch: Kraft-Wärme-Kopplung, VDI Verlag
  • K.-H. Suttor, W. Suttor: Die KWK Fibel, Resch Verlag

und für die Grundlagen der "Verbrennungstechnik":

  • J. Warnatz, U. Maas, R.W. Dibble; Technische Verbrennung: physikalisch-chemische Grundlagen, Modellbildung, Schadstoffentstehung. Springer, Berlin [u. a.], 2001



Lehrveranstaltung L0220: Kraft-Wärme-Kopplung und Verbrennungstechnik
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten NN
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1878: Nachhaltige elektrische Energie aus Wind und Wasser

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Offshore-Geotechnik (L0067) Vorlesung 1 1
Wasserkraftnutzung (L0013) Vorlesung 1 1
Windenergieanlagen (L0011) Vorlesung 2 3
Windenergienutzung - Schwerpunkt Offshore (L0012) Vorlesung 1 1
Modulverantwortlicher Dr. Marvin Scherzinger
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Modul: Thermodynamik I,

Modul: Thermodynamik II,

Modul: Grundlagen der Strömungsmechanik

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

Mit Abschluss dieses Moduls können die Studierenden vertieftes Kenntnisse über Windenergieanlagen mit besonderem Fokus der Windenergienutzung unter den Offshore-Bedingungen detailliert erklären und unter Einbeziehung aktueller Problemstellung kritisch dazu Stellung beziehen. Des Weiteren sind sie in der Lage die Nutzung der Wasserkraft zur Stromerzeugung grundlegend zu beschreiben. Die Studierenden können das grundsätzliche Vorgehen bei der Umsetzung regenerativer Energieprojekte im außereuropäischen Ausland wiedergeben und erklären.

Durch aktive Diskussionen der verschiedenen Themenschwerpunkte innerhalb des Seminars des Moduls verbessern die Studierenden das Verständnis und die Anwendung der theoretischen Grundlagen und sind so in der Lage das Gelernte auf die Praxis zu übertragen.

Fertigkeiten

Die Studierenden können mit Abschluss dieses Moduls die erlernten theoretischen Grundlagen auf beispielhafte Wasser- oder Windkraftsysteme anwenden und die sich ergebenden Zusammenhänge bezüglich der Auslegung und des Betriebs dieser Anlagen fachlich einschätzen und beurteilen. Die besondere Verfahrensweise zur Umsetzung erneuerbarer Energieprojekte im außereuropäischen Ausland können sie grundsätzliche mit der in Europa angewendeten Vorgehensweise kritisch vergleichen und auf beispielhafte Projekte theoretisch anwenden. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können wissenschaftliche Aufgabenstellungen innerhalb eines Seminars fachspezifisch und fachübergreifend diskutieren. 

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig auf Basis der Schwerpunkte des Vorlesungsmaterials Quellen über das Fachgebiet erschließen, dieses zur Nachbereitung der Vorlesung nutzen und sich Wissen aneignen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Stadt: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Pflicht
Lehrveranstaltung L0067: Offshore-Geotechnik
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Jan Dührkop
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Überblick und Einführung Offshore-Geotechnik
  • Einführung in die Bodenmechanik
  • Offshore-Baugrunderkundung
  • Schwerpunktthema zyklische Einwirkungen
  • Geotechnische Bemessung von Offshore-Gründungen
  • Monopiles
  • Jackets
  • Schwergewichtgründungen
  • Geotechnische Vorerkundung für den Einsatz von Hubschiffen und -plattformen
Literatur
  • Randolph, M. and Gourvenec, S (2011): Offshore Geotechnical Engineering. Spon Press.
  • Poulos H.G. (1988): Marine Geotechnics. Unwin Hyman, London
  • BSH-Standard Baugrunderkundung für Offshore-Windenergieparks
  • Lesny K. (2010): Foundations for Offshore Wind Turbines. VGE Verlag, Essen.
  • EA-Pfähle (2012): Empfehlungen des Arbeitskreises Pfähle der DGGT. Ernst & Sohn, Berlin.


Lehrveranstaltung L0013: Wasserkraftnutzung
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Stefan Achleitner
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Einführung; Bedeutung der Wasserkraft im nationalen und globalen Kontext
  • Physikalische Grundlagen: Bernoulli-Gleichung, nutzbare Fallhöhe, hydrologische Grundlagen, Verlustmechanismen, Wirkungsgrade
  • Einteilung der Wasserkraft: Lauf- und Speicherwasserkraft, Nieder- und Hochdruckanlagen
  • Aufbau von Wasserkraftanlagen: Darstellung der einzelnen Komponenten und ihres systemtechnischen Zusammenspiels
    • Bautechnische Komponenten; Darstellung von Dämmen, Wehren, Staumauern, Krafthäusern, Rechenanlagen etc.
    • Energietechnische Komponenten: Darstellung der unterschiedlichen Arten der hydraulischen Strömungsmaschinen, der Generatoren und der Netzanbindung
  • Wasserkraft und Umwelt
  • Beispiele aus der Praxis


Literatur
  • Schröder, W.; Euler, G.; Schneider, K.: Grundlagen des Wasserbaus; Werner, Düsseldorf, 1999, 4. Auflage
  • Quaschning, V.: Regenerative Energiesysteme: Technologie - Berechnung - Simulation; Carl Hanser, München, 2011, 7. Auflage
  • Giesecke, J.; Heimerl, S.; Mosony, E.: Wasserkraftanlagen ‑ Planung, Bau und Betrieb; Springer, Berlin, Heidelberg, 2009, 5. Auflage
  • von König, F.; Jehle, C.: Bau von Wasserkraftanlagen - Praxisbezogene Planungsunterlagen; C. F. Müller, Heidelberg, 2005, 4. Auflage
  • Strobl, T.; Zunic, F.: Wasserbau: Aktuelle Grundlagen - Neue Entwicklungen; Springer, Berlin, Heidelberg, 2006


Lehrveranstaltung L0011: Windenergieanlagen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Rudolf Zellermann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Historische Entwicklung
  • Wind: Entstehung, geographische und zeitliche Verteilung, Standorte
  • Leistungsbeiwert, Rotorschub
  • Aerodynamik des Rotors
  • Betriebsverhalten
  • Leistungsbegrenzung, Teillast, Pitch und Stall, Regelung
  • Anlagenauswahl, Ertragsprognose, Wirtschaftlichkeit
  • Exkursion


Literatur

Gasch, R., Windkraftanlagen, 4. Auflage, Teubner-Verlag, 2005


Lehrveranstaltung L0012: Windenergienutzung - Schwerpunkt Offshore
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Martin Skiba
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Einführung , Bedeutung der Offshore-Windstromerzeugung, Besondere Anforderungen an die Offshore-Technik
  • Physikalische Grundlagen zur Nutzung der Windenergie
  • Aufbau und Funktionsweise von Offshore-Windenergieanlagen, Vorstellung unterschiedlicher Konzepte von Offshore-Windenergieanlagen, Darstellung der einzelnen Systemkomponenten und deren systemtechnisches Zusammenspiel
  • Gründungstechnik, Offshore-Baugrunderkundung, Vorstellung unterschiedlicher Konzepte von Offshore-Gründungsstrukturen, Planung und Fabrikation von Gründungsstrukturen
  • Elektrische Infrastruktur eines Offshore-Windparks, Innerpark-Verkabelung, Offshore-Umspannwerk, Netzanbindung
  • Installation von Offshore-Windparks, Installationstechniken und Hilfsgeräte, Errichtungslogistik
  • Entwicklung und Planung eines Offshore-Windparks
  • Betrieb und Optimierung von Offshore-Windparks
  • Tagesexkursion


Literatur
  • Gasch, R.; Twele, J.: Windkraftanlagen - Grundlagen, Entwurf, Planung und Betrieb; Vieweg + Teubner, Stuttgart, 2007, 7. Auflage
  • Molly, J. P.: Windenergie - Theorie, Anwendung, Messung; C. F. Müller, Heidel-berg, 1997, 3. Auflage
  • Hau, E.: Windkraftanalagen; Springer, Berlin, Heidelberg, 2008, 4.Auflage
  • Heier, S.: Windkraftanlagen - Systemauslegung, Integration und Regelung; Vieweg + Teubner, Stuttgart, 2009, 5. Auflage
  • Jarass, L.; Obermair, G.M.; Voigt, W.: Windenergie: Zuverlässige Integration in die Energieversorgung; Springer, Berlin, Heidelberg, 2009, 2. Auflage


Modul M0801: Wasserressourcen und -versorgung

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Chemie der Trinkwasseraufbereitung (L0311) Vorlesung 2 1
Chemie der Trinkwasseraufbereitung (L0312) Hörsaalübung 1 2
Wasserressourcenmanagement (L0402) Vorlesung 2 2
Wasserressourcenmanagement (L0403) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Mathias Ernst
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Kenntnis wasserwirtschaftlicher Maßnahmenfelder sowie der zentralen Prozesse der Trinkwasseraufbereitung

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

Die Studierenden können Konfliktfelder wasserwirtschaftlichen Maßnahmen und deren gegenseitige Abhängigkeit für eine nachhaltige Wasserversorgung skizzieren. Sie können relevante ökonomische, ökologische und soziale Aspekte wiedergeben. Die Studierenden können Organisationsstrukturen von Wasserversorgungsunternehmen erläutern und einordnen. Sie können verfügbare Trinkwasseraufbereitungsverfahren in der Breite der Anwendungen erklären.

Fertigkeiten

Die Studierende können komplexe Problemfelder aus Sicht der Trinkwassergewinnung einordnen und Lösungsansätze für wasserwirtschaftliche sowie technische Maßnahmen aufstellen. Sie können hierfür anwendbare Bewertungsmethoden einordnen. Die Studierenden sind in der Lage wasserchemische Berechnungen für ausgewählte Aufbereitungsprozessen durchzuführen. Sie können ausgewählte allgemein anerkannte Regeln der Technik auf Prozesse der Trinkwasseraufbereitung anwenden.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in einer fachlich heterogenen Gruppe gemeinsam komplexe Lösungen für das Management sowie die Aufbereitung von Trinkwasser erarbeiten und dokumentieren. Sie können professionell z.B. als Vertreter/in von Nutzungsinteressen angemessen Stellung beziehen. Sie können in fachlich gemischten Teams gemeinsame Lösungen entwickeln und diese vor anderen vertreten.

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage selbstständig ein Thema zu erarbeiten und dieses zu präsentieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min (Chemie) + Referat (WRM)
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Pflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Wasser: Pflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Stadt: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0311: Chemie der Trinkwasseraufbereitung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 2, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Klaus Johannsen
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

In der Vorlesung wird das für die Praxis relevante wasserchemische Wissen mit Bezug auf die Wassergewinnung, -aufbereitung und -verteilung vermittelt.   

Die Themenschwerpunkte sind Löslichkeit von Gasen, Kohlensäure-Gleichgewicht, Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht, Entsäuerung, Mischung von Wässern, Enthärtung, Redoxprozesse, Werkstoffe sowie gesetzliche Anforderungen an die Aufbereitung.  Alle Themen werden vor dem Hintergrund der allgemein anerkannten Regeln der Technik (DVGW-Regelwerk, DIN-Normen) praxisnah behandelt.

Ein wesentlicher Teil der Veranstaltung sind Berechnungen anhand realer Analysendaten (z.B. Berechnung des pH-Wertes und der Calcitlösekapazität ).  Zu jeder Einheit gibt es Übungen und Hausaufgaben. Durch das Lösen der Hausaufgaben erhalten die Studierenden ein Feedback  und können Bonuspunkte für die Klausur erwerben.

Da Kenntnisse der Wasseraufbereitungsprozesse von großer Bedeutung sind, werden diese in Abstimmung mit der Vorlesung „Wasserressourcenmanagement“ zu Beginn des Semesters erklärt. 

Literatur

MHW (rev. by Crittenden, J. et al.): Water treatment principles and design. John Wiley & Sons, Hoboken, 2005.

Stumm, W., Morgan, J.J.: Aquatic chemistry. John Wiley & Sons, New York, 1996.

DVGW (Hrsg.): Wasseraufbereitung - Grundlagen und Verfahren. Oldenbourg Industrie Verlag, München, 2004.

Jensen, J. N.: A Problem Solving Approach to Aquatic Chemistry. John Wiley & Sons, Inc., New York, 2003.


Lehrveranstaltung L0312: Chemie der Trinkwasseraufbereitung
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Klaus Johannsen
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0402: Wasserressourcenmanagement
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Mathias Ernst
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Die Vorlesung vermittelt weitergehende  Kenntnisse zur den Abhängigkeiten des Wasserressourcenmanagements mit Blick auf die Trinkwasserversorgung. Die aktuelle Situation der globalen Wasserressourcen wird dargestellt, Abhängigkeiten zwischen Nutzungsinteressen erarbeitet und internationale Beispiele für „Best-Pratice“ sowie unzureichenden Wasserressourcenmanagements präsentiert und diskutiert. Entsprechend werden den Studierenden notwendige Voraussetzungen und Rahmenbedingungen für ein „integriertes Wasser­ressourcenmanagement“ vermittelt. Mit Bezug zum EU Raum und insbesondere Deutschland werden weiterhin Aspekte relevanter Rechtsnormen, administrative Strukture der Wasserversorgung sowie Fragen der Organisation von Trinkwasser­versorgungs­unternehmen (kommunal, privat, public privat partnership) vermittelt. Management­instrumente wie das Life-Cycle Assessment, Modelle des Benchmarkings sowie der Wasserdargebotserfassungwerden für die Trinkwasserversorgung präsentiert und diskutiert. Die Inhalte der Vorlesung schließen wo möglich und sinnvoll, regionale Bezüge mit ein.

Literatur
  • Aktuelle UN World Water Development Reports
  • Branchenbild der deutschen Wasserwirtschaft, VKU (2011)
  • Aktuelle Artikel wissenschaftlicher Zeitschriften
  • Ppt der Vorlesung
Lehrveranstaltung L0403: Wasserressourcenmanagement
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Mathias Ernst
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0949: Rural Development and Resources Oriented Sanitation for different Climate Zones

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Ländliche Entwicklung und Ressourcen Orientierte Sanitärsysteme für verschiedene Klimate (L0942) Seminar 2 3
Ländliche Entwicklung und Ressourcen Orientierte Sanitärsysteme für verschiedene Klimate (L0941) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Ralf Otterpohl
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Basic knowledge of the global situation with rising poverty, soil degradation, lack of water resources and sanitation

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

Students can describe resources oriented wastewater systems mainly based on source control in detail. They can comment on techniques designed for reuse of water, nutrients and soil conditioners.

Students are able to discuss a wide range of proven approaches in Rural Development from and for many regions of the world.


Fertigkeiten

Students are able to design low-tech/low-cost sanitation, rural water supply, rainwater harvesting systems, measures for the rehabilitation of top soil quality combined with food and water security. Students can consult on the basics of soil building through “Holisitc Planned Grazing” as developed by Allan Savory.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students are able to develop a specific topic in a team and to work out milestones according to a given plan.

Selbstständigkeit

Students are in a position to work on a subject and to organize their work flow independently. They can also present on this subject.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang Semesterbegleitend werden Meilensteine erarbeitet, vorgetragen und schriftlich festgehalten. Genaueres zum jeweiligen Semesterbeginn.
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Wahlpflicht
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Environmental Engineering: Vertiefung Environment and Climate: Wahlpflicht
Environmental Engineering: Vertiefung Water Quality and Water Engineering: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Wasser: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Stadt: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0942: Rural Development and Resources Oriented Sanitation for different Climate Zones
Typ Seminar
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Ralf Otterpohl
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt


  • Central part of this module is a group work on a subtopic of the lectures. The focus of these projects will be based on an interview with a target audience, practitioners or scientists.
  • The group work is divided into several Milestones and Assignments. The outcome will be presented in a final presentation at the end of the semester.



Literatur
  • J. Lange, R. Otterpohl 2000: Abwasser - Handbuch zu einer zukunftsfähigen Abwasserwirtschaft. Mallbeton Verlag (TUHH Bibliothek)
  • Winblad, Uno and Simpson-Hébert, Mayling 2004: Ecological Sanitation, EcoSanRes, Sweden (free download)
  • Schober, Sabine: WTO/TUHH Award winning Terra Preta Toilet Design: http://youtu.be/w_R09cYq6ys
Lehrveranstaltung L0941: Rural Development and Resources Oriented Sanitation for different Climate Zones
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Ralf Otterpohl
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Living Soil - THE key element of Rural Development
  • Participatory Approaches
  • Rainwater Harvesting
  • Ecological Sanitation Principles and practical examples
  • Permaculture Principles of Rural Development
  • Performance and Resilience of Organic Small Farms
  • Going Further: The TUHH Toolbox for Rural Development
  • EMAS Technologies, Low cost drinking water supply


Literatur
  • Miracle Water Village, India, Integrated Rainwater Harvesting, Water Efficiency, Reforestation and Sanitation: http://youtu.be/9hmkgn0nBgk
  • Montgomery, David R. 2007: Dirt: The Erosion of Civilizations, University of California Press

Modul M1125: Bioresources and Biorefineries

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Bioraffinerietechnologie (L0895) Vorlesung 2 2
Bioraffinerietechnologie (L0974) Gruppenübung 1 1
Bioressourcenmanagement (L0892) Vorlesung 2 2
Bioressourcenmanagement (L0893) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Dr. Ina Körner
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Basics on engineering;
Basics of waste and energy management

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

Students can give on overview on principles and theories in the field’s bioresource management and biorefinery technology and can explain specialized terms and technologies.

Fertigkeiten

Students are capable of applying knowledge and know-how in the field’s bioresource management and biorefinery technology
in order to perform technical and regional-planning tasks.  They are also able to discuss the links to waste management, energy management and biotechnology.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students can work goal-oriented with others and communicate and document their interests and knowledge in acceptable way.

Selbstständigkeit

Students are able to solve independently, with the aid of pointers, practice-related tasks bearing in mind possible societal consequences.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Environmental Engineering: Vertiefung Energy and Resources: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0895: Biorefinery Technology
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Ina Körner
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

The Europe 2020 strategy calls for bioeconomy as the key for smart and green growth of today. Biorefineries are the fundamental part on the way to convert the use of fossil-based society to bio-based society. For this reason, agriculture and forestry sectors are increasingly deliver bioresources. It is not only for their traditional applications in the food and feed sectors such as pulp or paper and construction material productions, but also to produce bioenergy and bio-based products such as bio-plastics. However although bioresources are renewable, they are considered as limited resources as well. The bioeconomy’s limitation factor is the availability land on our world. In the context of the development of the bioeconomy, the sustainable and reliable supply of noon-food biomass feedstock is a critical success factor for the long-term perspective of bioenergy and other bio-based products production. Biorefineries are complex of technologies and process cascades using the available primary, secondary and tertiary bioresources to produce a multitude of products - a product mix from material and energy products.

The lecture gives an overview on biorefinery technology and shall contribute to promotion of international biorefinery developments.

Lectures:

  • What is a biorefinery: Overview on basic organic substrates and processes which lead to material and energy products
  • The way from a fossil based to a biobased economy in the 21st century
  • The worlds most advanced biorefinery
  • Presentation of various biorefinery systems and their products (e.g. lignocellulose biorefinery, green biorefinery, whole plant biorefinery, civilization biorefinery)
  • Example projects (e.g. combination of anaerobic digestion and composting in practice; demonstration project in Hamburgs city quarter Jenfelder Au)

The lectures will be accompanied by technical tours. Optional it is also possible to visit more biorefinery lectures in the University of Hamburg (lectures in German only).

In the exercise students have the possibility to work in groups on a biorefinery project or to work on a student-specific task.

Literatur

Biorefineries - Industrial Process and Products - Status Qua and Future directions by Kamm, Gruber and Kamm (2010); Wiley VCH, available on-line in TUHH-library

Powerpoint-Präsentations / selected Publications / further recommendations depending on the actual developments

Industrial Biorefineries and White Biorefinery, by Pandey, Höfer, Larroche, Taherzadeh, Nampoothiri (Eds.); (2014 book development in progress)

Lehrveranstaltung L0974: Biorefinery Technologie
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Ina Körner
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

1. ) Selection of a topic within the thematic area  "Biorefinery Technologie" from a given list or self-selected.

2.) Self-dependent recherches to the topic.

3.) Preparation of a written elaboration.

4.) Presentation of the results in the group.
Literatur

Vom Thema abhängig. Eigene Recherchen nötig.

Depending on the topic. Own recheches necassary.

Lehrveranstaltung L0892: Bioresource Management
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Ina Körner
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

In the context of limited fossil resources, climate change mitigation and increasing population growth, Bioresources has a special role. They have to feed the population and in the same time they are important for material production such as pulp and paper or construction materials. Moreover they become more and more important in chemical industry and in energy provision as fossil substitution. Although Bioresources are renewable, they are also considered as limited resources.   The availability of land on our planet is the main limitation factor. The sustainable and reliable supply of non-food biomass feedstock is a critical for successful and long term perspective on production of bioenergy and other bio-based products. As the consequence, the increasing competition and shortages continue to happen at the traditional sectors.  On the other side, huge unused but potentials residue on waste and wastewater sector exist.  Nowadays, a lot of activities to develop better processes, to create new bio-based products in order to become more efficient, the inclusion of secondary and tertiary bio-resources in the valorisation chain are going on.

The lecture deals with the current state-of-the-art of bioresource management. It shows deficits and potentials for improvement especially in the sector of utilization of organic residues for material and energy generation:

Lectures on:

  • Bioresource generation and utilization including lost potentials today
  • Basic biological, mechanical, physico-chemical and logistical processes
  • The conflict of material vs. energy generation from wood / waste wood
  • The basics of pulp & paper production including waste paper recycling
  • The Pros and Cons from biogas and compost production

Special lectures by invited guests from research and practice:

  • Pathways of waste organics on the example of Hamburg`s City Cleaning Company
  • Utilization options of landscaping materials on the example of grass
  • Increase of process efficiency of anaerobic digestions
  • Decision support tools on the example of an municipality in Indonesia

Optional: Technical visits

Literatur

Power-Point presentations in STUD-IP

Lehrveranstaltung L0893: Bioresource Management
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Ina Körner
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0540: Transport Processes

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Mehrphasenströmungen (L0104) Vorlesung 2 2
Reaktorauslegung unter Berücksichtigung lokaler Transportprozesse (L0105) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Wärme- und Stofftransport in der Verfahrenstechnik (L0103) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Michael Schlüter
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse All lectures from the undergraduate studies, especially mathematics, chemistry, thermodynamics, fluid mechanics, heat- and mass transfer.
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Students are able to:

  • describe transport processes in single- and multiphase flows and they know the analogy between heat- and mass transfer as well as the limits of this analogy.
  • explain the main transport laws and their application as well as the limits of application.
  • describe how transport coefficients for heat- and mass transfer can be derived experimentally.
  • compare different multiphase reactors like trickle bed reactors, pipe reactors, stirring tanks and bubble column reactors.
  • are known. The Students are able to perform mass and energy balances for different kind of reactors. Further more the industrial application of multiphase reactors for heat- and mass transfer are known.
Fertigkeiten

The students are able to:

  • optimize multiphase reactors by using mass- and energy balances,
  • use transport processes for the design of technical processes,
  • to choose a multiphase reactor for a specific application.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students are able to discuss in international teams in english and develop an approach under pressure of time.

Selbstständigkeit

Students are able to define independently tasks, to solve the problem "design of a multiphase reactor". The knowledge that s necessary is worked out by the students themselves on the basis of the existing knowledge from the lecture. The students are able to decide by themselves what kind of equation and model is applicable to their certain problem. They are able to organize their own team and to define priorities for different tasks.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 15 Minuten Vortrag + 90 Minuten Multiple Choice Klausur
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0104: Multiphase Flows
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Interfaces in MPF (boundary layers, surfactants)
  • Hydrodynamics & pressure drop in Film Flows
  • Hydrodynamics & pressure drop in Gas-Liquid Pipe Flows
  • Hydrodynamics & pressure drop in Bubbly Flows
  • Mass Transfer in Film Flows
  • Mass Transfer in Gas-Liquid Pipe Flows
  • Mass Transfer in Bubbly Flows
  • Reactive mass Transfer in Multiphase Flows
  • Film Flow: Application Trickle Bed Reactors
  • Pipe Flow: Application Turbular Reactors
  • Bubbly Flow: Application Bubble Column Reactors
Literatur

Brauer, H.: Grundlagen der Einphasen- und Mehrphasenströmungen. Verlag Sauerländer, Aarau, Frankfurt (M), 1971.
Clift, R.; Grace, J.R.; Weber, M.E.: Bubbles, Drops and Particles, Academic Press, New York, 1978.
Fan, L.-S.; Tsuchiya, K.: Bubble Wake Dynamics in Liquids and Liquid-Solid Suspensions, Butterworth-Heinemann Series in Chemical Engineering, Boston, USA, 1990.
Hewitt, G.F.; Delhaye, J.M.; Zuber, N. (Ed.): Multiphase Science and Technology. Hemisphere Publishing Corp, Vol. 1/1982 bis Vol. 6/1992.
Kolev, N.I.: Multiphase flow dynamics. Springer, Vol. 1 and 2, 2002.
Levy, S.: Two-Phase Flow in Complex Systems. Verlag John Wiley & Sons, Inc, 1999.
Crowe, C.T.: Multiphase Flows with Droplets and Particles. CRC Press, Boca Raton, Fla, 1998.

Lehrveranstaltung L0105: Reactor design under consideration of local transport processes
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

In this Problem-Based Learning unit the students have to design a multiphase reactor for a fast chemical reaction concerning optimal hydrodynamic conditions of the multiphase flow. 

The four students in each team have to:

  • collect and discuss material properties and equations for design from the literature,
  • calculate the optimal hydrodynamic design,
  • check the plausibility of the results critically,
  • write an exposé with the results.

This exposé will be used as basis for the discussion within the oral group examen of each team.

Literatur

Bird, R.B.; Stewart, W.R.; Lightfoot, E.N.: Transport Phenomena, John Wiley & Sons Inc (2007), ISBN 978-0-470-11539-8.

Brauer, H.; Mewes, D.: Stoffaustausch einschließlich chemischer Reaktion; Verlag Sauerländer, Aarau und Frankfurt am Main (1971), ISBN: 3794100085.

Brauer, H.: Grundlagen der Einphasen- und Mehrphasenströmungen, Sauerländer, 1971, 

Clift, R.; Grace, J.R.; Weber, M.E.: Bubbles, Drops, and Particles, Verlag Academic Press, 1978, ISBN 012176950X, 9780121769505

Deckwer, W.-D.: Reaktionstechnik in Blasensäulen, Salle Verlag und Verlag Sauerländer, Aarau, Frankfurt am Main, Berlin, München, Salzburg (1985), DOI 10.1002/CITE.330590530

Deckwer, W.-D.: Bubble Column Reactors. Wiley, New York (1992), DOI 10.1002/AIC.690380821.

Fan, L.; Tsuchiya, K.: Bubble wake dynamics in liquids and liquid-solid suspension. Butterworth-Heinemann, (1990), DOI 10.1016/c2009-0-24002-5.

Kraume, M., Transportvorgänge in der Verfahrenstechnik, Springer Berlin, 2020, ISBN 978-3-662-60392-5.

Lienhard, J. H. (2019). A Heat Transfer Textbook, Dover Publications. ISBN:9780486837352, 0486837351.




Lehrveranstaltung L0103: Heat & Mass Transfer in Process Engineering
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Introduction - Transport Processes in Chemical Engineering
  • Molecular Heat- and Mass Transfer: Applications of Fourier's and Fick's Law
  • Convective Heat and Mass Transfer: Applications in Process Engineering
  • Unsteady State Transport Processes: Cooling & Drying
  • Transport at fluidic Interfaces: Two Film, Penetration, Surface Renewal
  • Transport Laws & Balance Equations  with turbulence, sinks and sources
  • Experimental Determination of Transport Coefficients
  • Design and Scale Up of Reactors for Heat- and Mass Transfer
  • Reactive Mass Transfer 
  • Processes with Phase Changes – Evaporization and Condensation 
  • Radiative Heat Transfer - Fundamentals
  • Radiative Heat Transfer - Solar Energy

Literatur
  1. Baehr, Stephan: Heat and Mass Transfer, Wiley 2002.
  2. Bird, Stewart, Lightfood: Transport Phenomena, Springer, 2000.
  3. John H. Lienhard: A Heat Transfer Textbook,  Phlogiston Press, Cambridge Massachusetts, 2008.
  4. Myers: Analytical Methods in Conduction Heat Transfer, McGraw-Hill, 1971.
  5. Incropera, De Witt: Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Wiley, 2002.
  6. Beek, Muttzall: Transport Phenomena, Wiley, 1983.
  7. Crank: The Mathematics of Diffusion, Oxford, 1995. 
  8. Madhusudana: Thermal Contact Conductance, Springer, 1996.
  9. Treybal: Mass-Transfer-Operation, McGraw-Hill, 1987.




Modul M0542: Strömungsmechanik in der Verfahrenstechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Anwendungen der Strömungsmechanik in der VT (L0106) Hörsaalübung 2 2
Strömungsmechanik II (L0001) Vorlesung 2 4
Modulverantwortlicher Prof. Michael Schlüter
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Mathematik I-III
  • Grundlagen der Strömungsmechanik
  • Technische Thermodynamik I-II
  • Wärme- und Stoffübertragung
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können verschiedene Anwendungen der Strömungsmechanik in den Vertiefungsrichtungen Verfahrenstechnik, Bioverfahrenstechnik, Energie- und Umwelttechnik und Regenerative Energien beschreiben. Sie können die Grundlagen der Strömungsmechanik den verschiedenen Anwendungen zuordnen und für konkrete Berechnungen abwandeln. Die Studierenden können einschätzen, welche strömungsmechanischen Probleme mit analytischen Lösungen berechnet werden können und welche alternativen Möglichkeiten (z.B. Selbstähnlichkeit am Beispiel des Freistrahls, empirische Lösungen am Beispiel der Forchheimer Gleichung, numerische Methoden am Beispiel der Large Eddy Simulation) zur Verfügung stehen. 

Fertigkeiten

Studierende sind in der Lage, die Grundlagen der Strömungsmechanik auf technische Prozesse anzuwenden. Insbesondere können sie Impuls- und Massenbilanzen aufstellen, um damit technische Prozesse hydrodynamisch zu optimieren. Sie sind in der Lage, einen verbal geschilderten Zusammenhang in einen abstrakten Formalismus umzusetzen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können die vorgegebene Aufgabenstellungen in Kleingruppen diskutieren und einen gemeinsamen Lösungsweg erarbeiten.

Selbstständigkeit

Studierende sind in der Lage, eigenständig Aufgaben für strömungsmechanische Problemstellungen zu definieren und sich das zur Lösung dieser Aufgaben notwendige Wissen, aufbauend auf dem vermittelten Wissen, selbst zu erarbeiten.

 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0106: Anwendungen der Strömungsmechanik in der VT
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Die Hörsaalübung dient zur Überführung der stark theoretischen Lehrinhalte aus der Vorlesung auf die praktische Anwendung bei der Berechnung der Hausaufgaben. Hierfür werden exemplarische Beispielaufgaben an der Tafel vorgerechnet die aufzeigen, wie das theoriebasierte Wissen zur Lösung einer konkreten Verfahrenstechnischen Fragestellung genutzt werden kann. 
Literatur
  1. Brauer, H.: Grundlagen der Einphasen- und Mehrphasenströmungen. Verlag Sauerländer, Aarau, Frankfurt (M), 1971.
  2. Brauer, H.; Mewes, D.: Stoffaustausch einschließlich chemischer Reaktion. Frankfurt: Sauerländer 1972.
  3. Crowe, C. T.: Engineering fluid mechanics. Wiley, New York, 2009.
  4. Durst, F.: Strömungsmechanik: Einführung in die Theorie der Strömungen von Fluiden. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2006.
  5. Fox, R.W.; et al.: Introduction to Fluid Mechanics. J. Wiley & Sons, 1994.
  6. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Eine Einführung in die Physik und die mathematische Modellierung von Strömungen. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2006.
  7. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Einführung in die Physik von technischen Strömungen: Vieweg+Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2008.
  8. Kuhlmann, H.C.:  Strömungsmechanik. München, Pearson Studium, 2007
  9. Oertl, H.: Strömungsmechanik: Grundlagen, Grundgleichungen, Lösungsmethoden, Softwarebeispiele. Vieweg+ Teubner / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2009.
  10. Schade, H.; Kunz, E.: Strömungslehre. Verlag de Gruyter, Berlin, New York, 2007.
  11. Truckenbrodt, E.: Fluidmechanik 1: Grundlagen und elementare Strömungsvorgänge dichtebeständiger Fluide. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2008.
  12. Schlichting, H. : Grenzschicht-Theorie. Springer-Verlag, Berlin, 2006.
  13. van Dyke, M.: An Album of Fluid Motion. The Parabolic Press, Stanford California, 1882.  
  14. White, F.: Fluid Mechanics, Mcgraw-Hill, ISBN-10: 0071311211, ISBN-13: 978-0071311212, 2011.
Lehrveranstaltung L0001: Strömungsmechanik II
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Differenzialgleichungen zum Impuls-, Wärme- und Stoffaustausch   
  • Beispiele für Vereinfachungen der Navier-Stokes Gleichungen  
  • Instationärer Impulsaustausch
  • Freie Scherschichten, Turbulenz und Freistrahl 
  • Partikelumströmungen – Feststoffverfahrenstechnik
  • Kopplung Impuls- und Wärmetransport - Thermische VT
  • Kopplung Impuls- und Wärmetransport - Thermische VT
  • Rheologie – Bioverfahrenstechnik
  • Kopplung Impuls- und Stofftransport – Reaktives Mischen, Chemische VT
  • Strömung in porösen Medien – heterogene Katalyse
  • Pumpen und Turbinen - Energie- und Umwelttechnik 
  • Wind- und Wellenkraftanlagen - Regenerative Energien
  • Einführung in die numerische Strömungssimulation
Literatur
  1. Brauer, H.: Grundlagen der Einphasen- und Mehrphasenströmungen. Verlag Sauerländer, Aarau, Frankfurt (M), 1971.
  2. Brauer, H.; Mewes, D.: Stoffaustausch einschließlich chemischer Reaktion. Frankfurt: Sauerländer 1972.
  3. Crowe, C. T.: Engineering fluid mechanics. Wiley, New York, 2009.
  4. Durst, F.: Strömungsmechanik: Einführung in die Theorie der Strömungen von Fluiden. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2006.
  5. Fox, R.W.; et al.: Introduction to Fluid Mechanics. J. Wiley & Sons, 1994.
  6. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Eine Einführung in die Physik und die mathematische Modellierung von Strömungen. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2006.
  7. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Einführung in die Physik von technischen Strömungen: Vieweg+Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2008.
  8. Kuhlmann, H.C.:  Strömungsmechanik. München, Pearson Studium, 2007
  9. Oertl, H.: Strömungsmechanik: Grundlagen, Grundgleichungen, Lösungsmethoden, Softwarebeispiele. Vieweg+ Teubner / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2009.
  10. Schade, H.; Kunz, E.: Strömungslehre. Verlag de Gruyter, Berlin, New York, 2007.
  11. Truckenbrodt, E.: Fluidmechanik 1: Grundlagen und elementare Strömungsvorgänge dichtebeständiger Fluide. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2008.
  12. Schlichting, H. : Grenzschicht-Theorie. Springer-Verlag, Berlin, 2006.
  13. van Dyke, M.: An Album of Fluid Motion. The Parabolic Press, Stanford California, 1882.  

Modul M0742: Thermische Energiesysteme

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Thermische Energiesysteme (L0023) Vorlesung 3 5
Thermische Energiesysteme (L0024) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Arne Speerforck
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Technische Thermodynamik I, II, Strömungsmechanik, Wärmeübertragung
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende kennen die verschiedenen Energiewandlungsstufen und den Unterschied zwischen einem Wirkungsgrad und einem Nutzungsgrad. Sie verfügen über vertiefte Grundkenntnisse in  der Wärme- und Stoffübertragung, insbesondere hinsichtlich der Anwendung im Gebäude- und Fahrzeugbau. Sie sind mit dem Aufbau und dem Inhalt der Energiesparverordnung und weiterer Technischer Regeln vertraut. Sie wissen verschiedene Beheizsysteme in den Bereichen Haushalt und Kleinverbraucher, Gewerbe und Industrie zu unterscheiden und wie ein Beheizungssystem geregelt wird. Sie können für einen Feuerraum ein Modell mit den entsprechenden Wärmeströmen aufstellen und damit zeitliche Temperaturverläufe ermitteln. Sie beherrschen die Grundlagen der Schadstoffbildung bei Brennern von Kleinfeuerungen und wissen, wie Abgase gefahrlos abgeführt werden. Darüber hinaus sind sie mit objektorientierten Modellierungsarten von thermodynamischen Systemen vertraut.


Fertigkeiten

Studierende sind in der Lage, den Wärmebedarf für unterschiedliche Beheizungsaufgaben zu ermitteln und die entsprechenden Komponenten eines Heizungssystems auszulegen. Sie können eine Rohrnetzberechnung durchführen und sind befähigt, einfache Planungsaufgaben unter Einbeziehung von Solarenergie selbstständig durchzuführen. Sie schreiben zur Lösung dynamischer Probleme selbst einfache Modelica-Programme und sind in der Lage, aktuelle Forschungsergebnisse in die Praxis zu übertragen bzw. wissenschaftliche Arbeiten auf dem Gebiet der Wärmetechnik selbstständig durchzuführen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in Vorlesung und Übung anhand vieler Beispiele und Experimente zielorientiert in Kleingruppen diskutieren, einen Lösungsweg erarbeiten und diesen darstellen. Sie können im Rahmen von Übungsaufgaben eigenständig weitergehende Fragestellungen entwickeln und zielgerechte Lösungen ausarbeiten. 


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.  In den Übungen diskutieren die Studierenden die in den Vorlesungen vermittelten Methoden anhand komplexer Aufgabenstellungen und analysieren die Ergebnisse kritisch.




  


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Pflicht
Energietechnik: Vertiefung Schiffsmaschinenbau: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0023: Thermische Energiesysteme
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 5
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 108, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Gerhard Schmitz, Prof. Arne Speerforck
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

1. Einleitung

2. Grundlagen der Wärmetechnik 2.1 Wärmeleitung 2.2 Konvektiver Wärmeübergang 2.3. Wärmestrahlung 2.4. Wärmedurchgang 2.5. Verbrennungstechnische Kennzahlen 2.6 Elektrische Erwärmung 2.7 Wassdampfdiffusion

3. Heizungssysteme 3.1. Warmwasserheizungen 3.2 Anlagen zur Warmwasserbereitung 3.3 Rohrnetzberechnung 3.4 Wärmeerzeuger 3.5 Warmluftheizungen 3.6 Strahlungsheizungen

4. Wärme- und Wärmebehandlungssysteme 4.1 Industrieöfen 4.2 Schmelzanlagen 4.3 Trocknungsanlagen 4.4 Schadstoffemissionen 4.5 Schornsteinberechnungsverfahren 4.6 Energiemesssysteme

5. Verordnung und Normen 5.1 Gebäude 5.2 Industrielle und gewerbliche Anlagen

Literatur
  • Schmitz, G.: Klimaanlagen, Skript zur Vorlesung
  • VDI Wärmeatlas, 11. Auflage, Springer Verlag, Düsseldorf 2013
  • Herwig, H.; Moschallski, A.: Wärmeübertragung, Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden 2009
  • Recknagel, H.;  Sprenger, E.; Schrammek, E.-R.: Taschenbuch für Heizung- und Klimatechnik 2013/2014, 76. Auflage, Deutscher Industrieverlag, 2013
Lehrveranstaltung L0024: Thermische Energiesysteme
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Arne Speerforck
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0528: Maritime Technik und Offshore-Windkraftparks

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Einführung in die Maritime Technik (L0070) Vorlesung 2 2
Einführung in die Maritime Technik (L1614) Gruppenübung 1 1
Offshore-Windkraftparks (L0072) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Moustafa Abdel-Maksoud
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Qualifizierter Bachelor einer Natur- oder Ingenieurwissenschaft; Solide Kenntnisse Fähigkeiten in Mathematik, Mechanik, Strömungsmechanik.


Grundkenntnisse der Meerestechnik (z.B. aus der einführenden Veranstaltung 'Einführung in die Maritime Technik')

Gute Grundlagenkenntnisse im Bereich Technische Mechanik
Hilfreich aber keine Voraussetzung: Vorkenntnisse in den Bereichen Hydromechanik, Stahlbau, Geotechnik.


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

Nach dem Erfolgreichen Absolvieren dieses Kurses sollten die Studierenden einen Überblick über Phänomene und Methoden der Meerestechnik und Fähigkeit zu Anwendung und Transfer der Methoden auf neuartige Fragestellungen erworben haben. Im Einzelnen sollten die Studierenden:

  • die verschiedenen Aspekte und Themenfelder der Maritimen Technik einordnen können,
  • bestehende Methoden auf Fragestellungen der Maritimen Technik anwenden können,
  • Grenzen des bestehenden Wissens und zukünftige Entwicklungen diskutieren können.


Anhand ausgewählter Themen sollen die Teilnehmer an aktuelle Forschungsfragen herangeführt und im Rahmen projektorientierter Übungsaufgaben zur Durchführung weitergehender eigenständiger Forschungsaktivitäten befähigt werden.

Lernziele im Einzelnen:

  • Benennen aktueller Forschungsfragestellungen der Meerestechnik
  • Erklären des derzeitigen Forschungsstandes
  • Anwenden gegebener Techniken zur Bearbeitung vorgegebener Fragestellungen
  • Bewerten der Grenzen aktueller Methoden
  • Erkennen von Ansätzen zur Erweiterung bestehender Methoden
  • Abschätzen von weiteren Entwicklungspotenzialen


Ein grundlegendes Verständnis der technischen Aufgabenstellungen im Bereich Offshore Windenergie und der Ansätze für ihre Lösung.
Ein Einblick in die Marktbedingungen und in das Zusammenwirken der verschiedenen Disziplinen (Windenergieanlagentechnik, Gründungsstrukturen, Umspannplattformen, parkinterne Verkabelung und Seekabel, Fertigung, Offshore Installation, Betrieb und Überwachung, Rückbau).

Fertigkeiten



Im Rahmen dieser Vorlesung über ein einziges Semester soll und kann den Studenten vor allem ein Überblickswissen und praxisorientierte Kenntnisse vermittelt werden.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz


Der Dozent trägt nicht nur vor, sondern skizziert an der Tafel und bindet die Studenten in einem Dialog ein. Die Studierenden sind damit gefordert sich zu artikulieren und einen Beitrag in der Gruppe zu leisten.

Selbstständigkeit


Die Studierenden werden in der Vorlesung immer wieder aufgefordert eigenständig mitzudenken und die grundlegenden Zusammenhänge aufzuzeigen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Vertiefung Schiffsmaschinenbau: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0070: Einführung in die Maritime Technik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Walter Kuehnlein, Dr. Sven Hoog
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

1. Einführung

  • Maritime Technik und marine Wissenschaften
  • Potenziale der See
  • Industriestrukturen

2. Küste und Meer: Umweltbedingungen

  • Physikalische und chemische Eigenschaften von Meerwasser und Meereis
  • Strömungen, Seegang, Wind, Eisdynamik
  • Biosphäre

3. Antwortverhalten technischer Strukturen

4. Maritime Systeme und Technologien

  • Konstruktion und Installation von Offshore-Strukturen
  • Geophysikalische und geotechnische Aspekte
  • Verankerte und schwimmende Strukturen
  • Verankerungen, Riser, Pipelines
Literatur
  • Chakrabarti, S., Handbook of Offshore Engineering, vol. I/II, Elsevier 2005.
  • Gerwick, B.C., Construction of Marine and Offshore Structures, CRC-Press 1999.
  • Wagner, P., Meerestechnik, Ernst&Sohn 1990.
  • Clauss, G., Meerestechnische Konstruktionen, Springer 1988.
  • Knauss, J.A., Introduction to Physical Oceanography, Waveland 2005.
  • Wright, J. et al., Waves, Tides and Shallow-Water Processes, Butterworth 2006.
  • Faltinsen, O.M., Sea Loads on Ships and Offshore Structures, Cambridge 1999.
Lehrveranstaltung L1614: Einführung in die Maritime Technik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Walter Kuehnlein
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0072: Offshore-Windkraftparks
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Alexander Mitzlaff
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Nichtlineare Wellen: Stabilität, Strukturbildung, solitäre Zustände
  • Bodengrenzschicht: Wellengrenzschichten, Scour, Hangstabilität
  • Wechselwirkung zwischen Meereis und Offshore-Strukturen
  • Wellen- und Strömungsenergiekonversion


Literatur
  • Chakrabarti, S., Handbook of Offshore Engineering, vol. I&II, Elsevier 2005.
  • Mc Cormick, M.E., Ocean Wave Energy Conversion, Dover 2007.
  • Infeld, E., Rowlands, G., Nonlinear Waves, Solitons and Chaos, Cambridge 2000.
  • Johnson, R.S., A Modern Introduction to the Mathematical Theory of Water Waves, Cambridge 1997.
  • Lykousis, V. et al., Submarine Mass Movements and Their Consequences, Springer 2007.
  • Nielsen, P., Coastal Bottom Boundary Layers and Sediment Transport, World Scientific 2005.
  • Research Articles.


Fachmodule der Vertiefung II. Informationstechnologie

Modul M0837: Simulation of Communication Networks

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Simulation von Kommunikationsnetzen (L0887) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 5 6
Modulverantwortlicher Prof. Andreas Timm-Giel
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Knowledge of computer and communication networks
  • Basic programming skills
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Students are able to explain the necessary stochastics, the discrete event simulation technology and modelling of networks for performance evaluation.

Fertigkeiten

Students are able to apply the method of simulation for performance evaluation to different, also not practiced, problems of communication networks. The students can analyse the obtained results and explain the effects observed in the network. They are able to question their own results.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students are able to acquire expert knowledge in groups, present the results, and discuss solution approaches and results. They are able to work out solutions for new problems in small teams.

Selbstständigkeit

Students are able to transfer independently and in discussion with others the acquired method and expert knowledge to new problems. They can identify missing knowledge and acquire this knowledge independently.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Elektrotechnik: Vertiefung Nachrichten- und Kommunikationstechnik: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Information and Communication Systems: Vertiefung Sichere und zuverlässige IT-Systeme, Schwerpunkt Netze: Wahlpflicht
Information and Communication Systems: Vertiefung Kommunikationssysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Informationstechnologie: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Simulationstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0887: Simulation of Communication Networks
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 5
LP 6
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Dozenten Dr. Koojana Kuladinithi
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

In the course necessary basic stochastics and the discrete event simulation are introduced. Also simulation models for communication networks, for example, traffic models, mobility models and radio channel models are presented in the lecture. Students work with a simulation tool, where they can directly try out the acquired skills, algorithms and models. At the end of the course increasingly complex networks and protocols are considered and their performance is determined by simulation.

Literatur
  • Skript des Instituts für Kommunikationsnetze

Further literature is announced at the beginning of the lecture.

Modul M0627: Machine Learning and Data Mining

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Maschinelles Lernen und Data Mining (L0340) Vorlesung 2 4
Maschinelles Lernen und Data Mining (L0510) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher NN
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Calculus
  • Stochastics
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Students can explain the difference between instance-based and model-based learning approaches, and they can enumerate basic machine learning technique for each of the two basic approaches, either on the basis of static data, or on the basis of incrementally incoming data . For dealing with uncertainty, students can describe suitable representation formalisms, and they explain how axioms, features, parameters, or structures used in these formalisms can be learned automatically with different algorithms. Students are also able to sketch different clustering techniques. They depict how the performance of learned classifiers can be improved by ensemble learning, and they can summarize how this influences computational learning theory. Algorithms for reinforcement learning can also be explained by students.

Fertigkeiten

Student derive decision trees and, in turn, propositional rule sets from simple and static data tables and are able to name and explain basic optimization techniques. They present and apply the basic idea of first-order inductive leaning. Students apply the BME, MAP, ML, and EM algorithms for learning parameters of Bayesian networks and compare the different algorithms. They also know how to carry out Gaussian mixture learning. They can contrast kNN classifiers, neural networks, and support vector machines, and name their basic application areas and algorithmic properties. Students can describe basic clustering techniques and explain the basic components of those techniques. Students compare related machine learning techniques, e.g., k-means clustering and nearest neighbor classification. They can distinguish various ensemble learning techniques and compare the different goals of those techniques.




Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
Selbstständigkeit
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Computer Science: Vertiefung II. Intelligenz-Engineering: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Informationstechnologie: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Robotik und Informatik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0340: Machine Learning and Data Mining
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Rainer Marrone
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Decision trees
  • First-order inductive learning
  • Incremental learning: Version spaces
  • Uncertainty
  • Bayesian networks
  • Learning parameters of Bayesian networks
    BME, MAP, ML, EM algorithm
  • Learning structures of Bayesian networks
  • Gaussian Mixture Models
  • kNN classifier, neural network classifier, support vector machine (SVM) classifier
  • Clustering
    Distance measures, k-means clustering, nearest neighbor clustering
  • Kernel Density Estimation
  • Ensemble Learning
  • Reinforcement Learning
  • Computational Learning Theory
Literatur
  1. Artificial Intelligence: A Modern Approach (Third Edition), Stuart Russel, Peter Norvig, Prentice Hall, 2010, Chapters 13, 14, 18-21
  2. Machine Learning: A Probabilistic Perspective, Kevin Murphy, MIT Press 2012
Lehrveranstaltung L0510: Machine Learning and Data Mining
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Rainer Marrone
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1884: Data-Driven Innovation

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Data-Driven Innovation (L3114) Vorlesung 3 3
Data-Driven Innovation Seminar (L3115) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Moritz Göldner
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse none
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

By the end of this course, students will be able to:

  • Understand the principles of Design Thinking and recognize their significance in conjunction with data-driven decision-making within the innovation process.
  • Apply new methods for data analysis to identify user needs and insights.
  • Demonstrate competence in using tools, including generative AI, through practical experience with real case studies and/or publicly accessible data repositories.
  • Utilize methods that support strategic decision-making in the context of data-driven innovation.
  • Evaluate ethical aspects and privacy regulations related to data-driven innovation.


Fertigkeiten
  • The students develop a profound understanding of the principles of Design Thinking and recognize their significance in the innovation process, taking into account data-driven decision-making.
  • The students learn advanced methods for data analysis that enable them to effectively identify and understand user needs and insights.
  • Through practical exercises involving real case studies and/or publicly accessible data repositories, the students gain competencies in using various tools, including generative artificial intelligence.
  • The students acquire methods that assist them in making and implementing strategic decisions in the context of data-driven innovation.
  • The students are sensitized to the ethical aspects and privacy regulations that need to be considered in the context of data-driven innovation and learn to critically evaluate them.

The students acquire these skills through active engagement in paper presentations, group work, case studies, and other practical exercises. They are guided to deliver multiple presentations and work in small groups on real-world problems. Through these diverse methodological approaches, the students are empowered to apply their skills in practice and continuously develop their competencies.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Teamwork and collaboration: Students are encouraged to collaborate closely with their peers in group work and case studies. They learn to effectively work in interdisciplinary teams to solve complex problems and develop innovative approaches. In the process, they further develop their communication and cooperation skills.
  • Presentation and communication skills: Through paper presentations and other formats, students are guided to present their findings and research results to their peers. This enhances their ability to present content clearly and convincingly and effectively communicate their ideas.
  • Discussion and negotiation skills: The lecture promotes active discussions and the exchange of different viewpoints. Students learn to express their opinions and arguments, consider other perspectives, and engage in constructive discussions. This develops their ability for critical reflection and collaboration in an academic environment.
  • Empathy and collaboration: Dealing with data-driven innovation requires an understanding of the needs and perspectives of various stakeholders. Students learn to be empathetic and prioritize collaboration and common goals. This helps them develop solutions that take into account the needs and concerns of all parties involved.
  • Intercultural competence: Through collaboration in interdisciplinary teams, students have the opportunity to work with peers from different cultural backgrounds and disciplines. They develop intercultural competencies by expanding their perspectives and learning to communicate and collaborate successfully in a global environment.

By practically applying these social skills in various exercises, group work, and discussions, students are prepared to work successfully in team-based projects and further develop their abilities to collaborate with other professionals.


Selbstständigkeit
  • Self-Management: Students learn to effectively organize their time, set priorities, and independently plan and manage their tasks. They develop strategies for self-motivation and overcoming challenges to successfully complete their studies.
  • Self-Directed Learning: Students are encouraged to independently research knowledge, study additional literature, and engage with current developments in their field of study. They develop the ability for self-directed learning and continuous education to keep their knowledge up to date with the latest trends and innovations in their field.
  • Problem-Solving Skills: Students learn to identify, analyze, and develop solutions for complex problems. They are encouraged to employ critical thinking and analytical skills to find effective solutions to real-world challenges. The lecture exposes them to various case studies and practical exercises to enhance their problem-solving abilities.
  • Taking Initiative: Students are encouraged to be proactive and take initiative in pursuing their own learning and career goals. They develop the ability to recognize opportunities, address challenges, and develop innovative solutions. They are supported in taking risks and taking responsibility for their own learning and personal development.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 20 % Übungsaufgaben Erfolgreiche Teilnahme PBL-Übung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Data Science: Vertiefung III. Applications: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung IV. Special Focus Area: Wahlpflicht
Global Technology and Innovation Management & Entrepreneurship: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Informationstechnologie: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L3114: Data-Driven Innovation
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Moritz Göldner
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

This course aims to combine the principles of design thinking with data science, focusing on all steps of the design thinking process from understanding the problem, investigating user’s needs and integrating these needs into the development and testing in a data-driven manner. Students will learn several methods to accelerate the innovation process (such as generative AI and modern market research platforms) as well as more general data science methodologies to streamline the innovation process. Established and modern, data-driven methods will be compared and critically evaluated, including ethical and privacy-related considerations. Through a series of lectures, hands-on exercises, and project presentations, students will not only develop a robust theoretical understanding of these topics, but will also gain practical experience applying these concepts in realistic innovation scenarios.




Literatur

Luo, J. (2023). Data-driven innovation: What is it?. IEEE Transactions on Engineering Management, 70(2), 784-790.

https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=9707478



Lehrveranstaltung L3115: Data-Driven Innovation Seminar
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Moritz Göldner
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

This course aims to combine the principles of design thinking with data science, focusing on all steps of the design thinking process from understanding the problem, investigating user’s needs and integrating these needs into the development and testing in a data-driven manner. Students will learn several methods to accelerate the innovation process (such as generative AI and modern market research platforms) as well as more general data science methodologies to streamline the innovation process. Established and modern, data-driven methods will be compared and critically evaluated, including ethical and privacy-related considerations. Through a series of lectures, hands-on exercises, and project presentations, students will not only develop a robust theoretical understanding of these topics, but will also gain practical experience applying these concepts in realistic innovation scenarios.


Literatur
  • Luo, J. (2023). Data-driven innovation: What is it?. IEEE Transactions on Engineering Management, 70(2), 784-790. https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=9707478


Modul M1879: Causal Data Science for Business Analytics

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Business Analytics mit Causal Data Science (L3096) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 3
Causal Data Science (L3095) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Christoph Ihl
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

- Linear Algebra

- Basics of programming

- School knowledge in economics


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

After completing the module, students will be able to:

- understand the difference between “correlation” and “causation”.

- understand the shortcomings of current correlation-based approaches.

- discuss the conceptual ideas behind various causal data science tools and algorithms.

- critical examination of (study) results and spurious correlations.

- understanding of application of methods in business and practice.


Fertigkeiten

- develop causal knowledge relevant for specific data-driven decisions.

- carry out state-of the art causal data analyses.

- isolating causal effects despite the existence of confounding factors.

- programming in relevant programming languages.

- selection of the appropriate method depending on the problem.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students can work on the problems both individually and in groups during the exercise times and also ask questions and contribute to the solution of other people's problems outside the exercise times in a dedicated forum for the course (Mattermost). In addition, students learn to prepare and present their results during the course.

Selbstständigkeit
Students learn to transfer the knowledge and skills they have learned to other subject areas and to link them to new learning content. To obtain information and solve problems, especially those related to programming errors, they learn to use appropriate resources to help themselves.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang Bearbeitung von Programmieraufgaben zu jeder Unterrichtseinheit
Zuordnung zu folgenden Curricula Data Science: Vertiefung III. Applications: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung IV. Special Focus Area: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Informationstechnologie: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L3096: Business Analytics with Causal Data Science
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christoph Ihl
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Most managerial decision problems require answers to questions such as “what happens to Y if we do X?”, or “was it X that caused Y to change?” In other words, practical business decision-making requires knowledge about cause-and-effect. While most data science and machine learning approaches are designed to efficiently detect patterns in high-dimensional data, they are not able to distinguish causal relationships from simple correlations. That means, commonly used approaches to business analytics often fall short to provide decision makers with important causal knowledge. Therefore, many leading companies currently try to develop specific causal data science capabilities.

This module will provide an introduction into the topic of causal inference with the help of modern data science and machine learning approaches and with a focus on applications to practical business problems from various management areas. Based on an overarching framework for causal data science, the course will guide students to detect sources of confounding influence factors, understand the problem of selective measurement in data collection, and extrapolate causal knowledge across different business contexts. We also cover several tools for causal inference, such as A/B testing and experiments, difference-in-differences, instrumental variables, matching, regression discontinuity designs, etc. A variety of hands-on examples will be discussed that allow students to apply their newly obtained knowledge and carry out state-of-the-art causal analyses by themselves. 

Topics covered:

1. Introduction and Overview

2. Probability and Regression Review

3. Potential Outcomes Causal Model

4. Directed Acyclic Graphs

5. Experiments and A/B-Testing

6. Matching and Subclassification

7. Regression Discontinuity

8. Instrumental Variables

9. Panel Data

10. Difference-in-Differences

11. Synthetic Control

12. Heterogeneous Treatment Effects

13. Mediation Analysis

Literatur
  • Angrist, J. D., & Pischke, J. S. (2014). Mastering metrics: The path from cause to effect. Princeton university press.
  • Cunningham, Scott (2021). Causal Inference: The Mixtape, New Haven: Yale University Press.
  • Hernán Miguel A., and Robins James M. (2020). Causal Inference: What If. Boca Raton: Chapman & Hall/CRC.
  • Huntington-Klein, Nick. The effect (2021). An introduction to research design and causality. Chapman and Hall/CRC.
  • Imbens, G. W., & Rubin, D. B. (2015). Causal inference in statistics, social, and biomedical sciences. Cambridge University Press.
  • Mullainathan, Sendhil, and Jann Spiess. (2017). Machine Learning: An Applied Econometric Approach. Journal of Economic Perspectives, 31(2): 87-106.
  • Pearl, Judea, and Dana Mackenzie (2018). The Book of Why. Basic Books, New York, NY.
  • Pearl, Judea, Madelyn Glymour, and Nicholas P. Jewell (2016). Causal Inference in Statistics: A Primer. John Wiley & Sons, Inc., New York, NY.
Lehrveranstaltung L3095: Causal Data Science
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christoph Ihl
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Most managerial decision problems require answers to questions such as “what happens to Y if we do X?”, or “was it X that caused Y to change?” In other words, practical business decision-making requires knowledge about cause-and-effect. While most data science and machine learning approaches are designed to efficiently detect patterns in high-dimensional data, they are not able to distinguish causal relationships from simple correlations. That means, commonly used approaches to business analytics often fall short to provide decision makers with important causal knowledge. Therefore, many leading companies currently try to develop specific causal data science capabilities.

This module will provide an introduction into the topic of causal inference with the help of modern data science and machine learning approaches and with a focus on applications to practical business problems from various management areas. Based on an overarching framework for causal data science, the course will guide students to detect sources of confounding influence factors, understand the problem of selective measurement in data collection, and extrapolate causal knowledge across different business contexts. We also cover several tools for causal inference, such as A/B testing and experiments, difference-in-differences, instrumental variables, matching, regression discontinuity designs, etc. A variety of hands-on examples will be discussed that allow students to apply their newly obtained knowledge and carry out state-of-the-art causal analyses by themselves. 

Topics covered:

1. Introduction and Overview

2. Probability and Regression Review

3. Potential Outcomes Causal Model

4. Directed Acyclic Graphs

5. Experiments and A/B-Testing

6. Matching and Subclassification

7. Regression Discontinuity

8. Instrumental Variables

9. Panel Data

10. Difference-in-Differences

11. Synthetic Control

12. Heterogeneous Treatment Effects

13. Mediation Analysis

Literatur
  • Angrist, J. D., & Pischke, J. S. (2014). Mastering metrics: The path from cause to effect. Princeton university press.
  • Cunningham, Scott (2021). Causal Inference: The Mixtape, New Haven: Yale University Press.
  • Hernán Miguel A., and Robins James M. (2020). Causal Inference: What If. Boca Raton: Chapman & Hall/CRC.
  • Huntington-Klein, Nick. The effect (2021). An introduction to research design and causality. Chapman and Hall/CRC.
  • Imbens, G. W., & Rubin, D. B. (2015). Causal inference in statistics, social, and biomedical sciences. Cambridge University Press.
  • Mullainathan, Sendhil, and Jann Spiess. (2017). Machine Learning: An Applied Econometric Approach. Journal of Economic Perspectives, 31(2): 87-106.
  • Pearl, Judea, and Dana Mackenzie (2018). The Book of Why. Basic Books, New York, NY.
  • Pearl, Judea, Madelyn Glymour, and Nicholas P. Jewell (2016). Causal Inference in Statistics: A Primer. John Wiley & Sons, Inc., New York, NY.

Modul M0836: Communication Networks

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Ausgewählte Themen der Kommunikationsnetze (L0899) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Kommunikationsnetze (L0897) Vorlesung 2 2
Übung Kommunikationsnetze (L0898) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Andreas Timm-Giel
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Fundamental stochastics
  • Basic understanding of computer networks and/or communication technologies is beneficial
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Students are able to describe the principles and structures of communication networks in detail. They can explain the formal description methods of communication networks and their protocols. They are able to explain how current and complex communication networks work and describe the current research in these examples.

Fertigkeiten

Students are able to evaluate the performance of communication networks using the learned methods. They are able to work out problems themselves and apply the learned methods. They can apply what they have learned autonomously on further and new communication networks.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students are able to define tasks themselves in small teams and solve these problems together using the learned methods. They can present the obtained results. They are able to discuss and critically analyse the solutions.

Selbstständigkeit

Students are able to obtain the necessary expert knowledge for understanding the functionality and performance capabilities of new communication networks independently.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Referat
Prüfungsdauer und -umfang 1,5 Stunden Kolloquium mit je drei Prüflingen, also ca. 30 min je Prüfling. Inhalt des Kolloquiums sind die Poster der vorhergehenden Postersession sowie die Lehrinhalte.
Zuordnung zu folgenden Curricula Elektrotechnik: Vertiefung Nachrichten- und Kommunikationstechnik: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung Regelungs- und Energiesystemtechnik: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung I. Informatik: Wahlpflicht
Information and Communication Systems: Vertiefung Kommunikationssysteme: Wahlpflicht
Information and Communication Systems: Vertiefung Sichere und zuverlässige IT-Systeme, Schwerpunkt Netze: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Informationstechnologie: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Microelectronics and Microsystems: Vertiefung Communication and Signal Processing: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Robotik und Informatik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0899: Selected Topics of Communication Networks
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Koojana Kuladinithi
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Example networks selected by the students will be researched on in a PBL course by the students in groups and will be presented in a poster session at the end of the term.
Literatur
  • see lecture
Lehrveranstaltung L0897: Communication Networks
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Koojana Kuladinithi
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
Literatur
  • Skript des Instituts für Kommunikationsnetze
  • Tannenbaum, Computernetzwerke, Pearson-Studium


Further literature is announced at the beginning of the lecture.

Lehrveranstaltung L0898: Communication Networks Excercise
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Koojana Kuladinithi
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Part of the content of the lecture Communication Networks are reflected in computing tasks in groups, others are motivated and addressed in the form of a PBL exercise.
Literatur
  • announced during lecture

Modul M0676: Digital Communications

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Digitale Nachrichtenübertragung (L0444) Vorlesung 2 3
Digitale Nachrichtenübertragung (L0445) Hörsaalübung 2 2
Praktikum Digitale Nachrichtenübertragung (L0646) Laborpraktikum 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Gerhard Bauch
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Mathematics 1-3
  • Signals and Systems
  • Fundamentals of Communications and Random Processes
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

The students are able to understand, compare and design modern digital information transmission schemes. They are familiar with the properties of linear and non-linear digital modulation methods. They can describe distortions caused by transmission channels and design and evaluate detectors including channel estimation and equalization. They know the principles of single carrier transmission and multi-carrier transmission as well as the fundamentals of basic multiple access schemes.

The students are familiar with the contents of lecture and tutorials. They can explain and apply them to new problems.

Fertigkeiten The students are able to design and analyse a digital information transmission scheme including multiple access. They are able to choose a digital modulation scheme taking into account transmission rate, required bandwidth, error probability, and further signal properties. They can design an appropriate detector including channel estimation and equalization taking into account performance and complexity properties of suboptimum solutions. They are able to set parameters of a single carrier or multi carrier transmission scheme and trade the properties of both approaches against each other.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students can jointly solve specific problems.

Selbstständigkeit

The students are able to acquire relevant information from appropriate literature sources. They can control their level of knowledge during the lecture period by solving tutorial problems, software tools, clicker system.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Schriftliche Ausarbeitung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Data Science: Vertiefung II. Computer Science: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung IV. Special Focus Area: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung II. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Information and Communication Systems: Vertiefung Kommunikationssysteme: Pflicht
Information and Communication Systems: Vertiefung Sichere und zuverlässige IT-Systeme, Schwerpunkt Netze: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Informationstechnologie: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Elektrotechnik: Wahlpflicht
Microelectronics and Microsystems: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0444: Digital Communications
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Gerhard Bauch
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Repetition: Baseband Transmission
    • Pulse shaping: Non-return to zero (NRZ) rectangular pulses, raised-cosine pulses, square-root raised-cosine pulses
    • Power spectral density (psd) of baseband signals
    • Intersymbol interference (ISI)
    • First and second Nyquist criterion
    • AWGN channel
    • Matched filter
    • Matched-filter receiver and correlation receiver
    • Noise whitening matched filter
    • Discrete-time AWGN channel model
  • Representation of bandpass signals and systems in the equivalent baseband
    • Quadrature amplitude modulation (QAM)
    • Equivalent baseband signal and system
    • Analytical signal
    • Equivalent baseband random process, equivalent baseband white Gaussian noise process
    • Equivalent baseband AWGN channel
    • Equivalent baseband channel model with frequency-offset and phase noise
    • Equivalent baseband Rayleigh fading and Rice fading channel models
    • Equivalent baseband frequency-selective channel model
    • Discrete memoryless channels (DMC)
  • Bandpass transmission via carrier modulation
    • Amplitude modulation, frequency modulation, phase modulation
    • Linear digital modulation methods
      • On-off keying, M-ary amplitude shift keying (M-ASK), M-ary phase shift keying (M-PSK), M-ary quadrature amplitude modulation (M-QAM), offset-QPSK
      • Signal space representation of transmit signal constellations and signals
      • Energy of linear digital modulated signals, average energy per symbol
      • Power spectral density of linear digital modulated signals
      • Bandwidth efficiency
      • Correlation coefficient of elementary signals
      • Error probabilities of linear digital modulation methods
        • Error functions
        • Gray mapping and natural mapping
        • Bit error probabilities, symbol error probabilities, pairwise symbol error probabilities
        • Euclidean distance and Hamming distance
        • Exact and approximate computation of error probabilities
        • Performance comparison of modulation schemes in terms of per bit SNR vs. per symbol SNR
      • Hierarchical modulation, multilevel modulation
      • Effects of carrier phase offset and carrier frequency offset
      • Differential modulation
        • M-ary differential phase shift keying (M-PSK)
        • Coherent and non-coherent detection of DPSK
        • p/M-differential phase shift keying (p/M-DPSK)
        • Differential amplitude and phase shift keying (DAPSK)
    • Non-linear digital modulation methods
      • Frequency shift keying (FSK)
      • Modulation index
      • Minimum shift keying (MSK)
        • Offset-QPSK representation of MSK
        • MSK with differential precoding and rotation
        • Bit error probabilities of MSK
        • Gaussian minimum shift keying (GMSK)
        • Power spectral density of MSK and GMSK
      • Continuous phase modulation (CPM)
        • General description of CPM signals
        • Frequency pulses and phase pulses
      • Coherent and non-coherent detection of FSK
    • Performance comparison of linear and non-linear digital modulation methods
  • Frequency-selective channels, ISI channels
    • Intersymbol interference and frequency-selectivity
    • RMS delay spread
    • Narrowband and broadband channels
    • Equivalent baseband transmission model for frequency-selective channels
    • Receive filter design
  • Equalization
    • Symbol-spaced and fractionally-spaced equalizers
    • Inverse system
    • Non-recursive linear equalizers
      • Linear zero-forcing (ZF) equalizer
      • Linear minimum mean squared error (MMSE) equalizer
    • Non-linear equalization:
      • Decision feedback equalizer (DFE)
      • Tomlinson-Harashima precoding
    • Maximum a posteriori probability (MAP) and maximum likelihood equalizer, Viterbi algorithm
  • Single-carrier vs. multi-carrier transmission
  • Multi-carrier transmission
    • General multicarrier transmission
    • Orthogonal frequency division multiplex (OFDM)
      • OFDM implementation using the Fast Fourier Transform (FFT)
      • Cyclic guard interval
      • Power spectral density of OFDM
      • Peak-to-average power ratio (PAPR)
  • Multiple access
    • Principles of time division multiple access (TDMA), frequency division multiple access (FDMA), code division multiple access (CDMA), non-orthogonal multiple access (NOMA), hybrid multiple access
  • Spread spectrum communications
    • Direct sequence spread spectrum communications
    • Frequency hopping
    • Protection against eavesdropping
    • Protection against narrowband jammers
    • Short vs. long spreading codes
    • Direct sequence spread spectrum communications in frequency-selective channels
      • Rake receiver
    • Code division multiple access (CDMA)
      • Design criteria of spreading sequences, autocorrelation function and crosscorrelation function of spreading sequences
      • Intersymbol interference (ISI) and multiple access interference (MAI)
      • Pseudo noise (PN) sequences, maximum length sequences (m-sequences), Gold codes, Walsh-Hadamard codes, orthogonal variable spreading factor (OVSF) codes
      • Multicode transmission   
      • CDMA in uplink and downlink of a wireless communications system
      • Single-user detection vs. multi-user detection


Literatur

K. Kammeyer: Nachrichtenübertragung, Teubner

P.A. Höher: Grundlagen der digitalen Informationsübertragung, Teubner.

J.G. Proakis, M. Salehi: Digital Communications. McGraw-Hill.

S. Haykin: Communication Systems. Wiley

R.G. Gallager: Principles of Digital Communication. Cambridge

A. Goldsmith: Wireless Communication. Cambridge.

D. Tse, P. Viswanath: Fundamentals of Wireless Communication. Cambridge.

Lehrveranstaltung L0445: Digital Communications
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Gerhard Bauch
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0646: Laboratory Digital Communications
Typ Laborpraktikum
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Gerhard Bauch
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

- DSL transmission

- Random processes

- Digital data transmission

Literatur

K. Kammeyer: Nachrichtenübertragung, Teubner

P.A. Höher: Grundlagen der digitalen Informationsübertragung, Teubner.

J.G. Proakis, M. Salehi: Digital Communications. McGraw-Hill.

S. Haykin: Communication Systems. Wiley

R.G. Gallager: Principles of Digital Communication. Cambridge

A. Goldsmith: Wireless Communication. Cambridge.

D. Tse, P. Viswanath: Fundamentals of Wireless Communication. Cambridge.

Modul M1598: Image Processing

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Bildverarbeitung (L2443) Vorlesung 2 4
Bildverarbeitung (L2444) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Tobias Knopp
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse Signal and Systems
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

The students know about

  • visual perception
  • multidimensional signal processing
  • sampling and sampling theorem
  • filtering
  • image enhancement
  • edge detection
  • multi-resolution procedures: Gauss and Laplace pyramid, wavelets
  • image compression
  • image segmentation
  • morphological image processing
Fertigkeiten

The students can

  • analyze, process, and improve multidimensional image data
  • implement simple compression algorithms
  • design custom filters for specific applications
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students can work on complex problems both independently and in teams. They can exchange ideas with each other and use their individual strengths to solve the problem.

Selbstständigkeit

Students are able to independently investigate a complex problem and assess which competencies are required to solve it. 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Computer Science: Vertiefung II. Intelligenz-Engineering: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung I. Mathematik/Informatik: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung IV. Special Focus Area: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung II. Computer Science: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung Nachrichten- und Kommunikationstechnik: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung Medizintechnik: Wahlpflicht
Information and Communication Systems: Vertiefung Kommunikationssysteme, Schwerpunkt Signalverarbeitung: Wahlpflicht
Information and Communication Systems: Vertiefung Sichere und zuverlässige IT-Systeme, Schwerpunkt Software und Signalverarbeitung : Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Informationstechnologie: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Microelectronics and Microsystems: Vertiefung Communication and Signal Processing: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Robotik und Informatik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L2443: Image Processing
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Tobias Knopp
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Visual perception
  • Multidimensional signal processing
  • Sampling and sampling theorem
  • Filtering
  • Image enhancement
  • Edge detection
  • Multi-resolution procedures: Gauss and Laplace pyramid, wavelets
  • Image Compression
  • Segmentation
  • Morphological image processing
Literatur

Bredies/Lorenz, Mathematische Bildverarbeitung, Vieweg, 2011
Pratt, Digital Image Processing, Wiley, 2001
Bernd Jähne: Digitale Bildverarbeitung - Springer, Berlin 2005

Lehrveranstaltung L2444: Image Processing
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Tobias Knopp
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0753: Software Verification

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Softwareverifikation (L0629) Vorlesung 2 3
Softwareverifikation (L0630) Gruppenübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Sibylle Schupp
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Automata theory and formal languages
  • Computational logic
  • Object-oriented programming, algorithms, and data structures
  • Functional programming or procedural programming
  • Concurrency
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Students apply the major verification techniques in model checking and deductive verification. They explain in formal terms syntax and semantics of the underlying logics, and assess the expressivity of different logics as well as their limitations. They classify formal properties of software systems. They find flaws in formal arguments, arising from modeling artifacts or underspecification. 

Fertigkeiten

Students formulate provable properties of a software system in a formal language. They develop logic-based models that properly abstract from the software under verification and, where necessary, adapt model or property. They construct proofs and property checks by hand or using tools for model checking or deductive verification, and reflect on the scope of the results. Presented with a verification problem in natural language, they select the appropriate verification technique and justify their choice.   

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students discuss relevant topics in class. They defend their solutions orally. They communicate in English. 

Selbstständigkeit

Using accompanying on-line material for self study, students can assess their level of knowledge continuously and adjust it appropriately.  Working on exercise problems, they receive additional feedback. Within limits, they can set their own learning goals. Upon successful completion, students can identify and precisely formulate new problems in academic or applied research in the field of software verification. Within this field, they can conduct independent studies to acquire the necessary competencies and compile their findings in academic reports. They can devise plans to arrive at new solutions or assess existing ones. 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 15 % Übungsaufgaben
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Computer Science: Vertiefung I. Computer- und Software-Engineering: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung IV. Special Focus Area: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung II. Computer Science: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung I. Informatik: Wahlpflicht
Information and Communication Systems: Vertiefung Sichere und zuverlässige IT-Systeme: Pflicht
Information and Communication Systems: Vertiefung Kommunikationssysteme, Schwerpunkt Software: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Informationstechnologie: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0629: Software Verification
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Sibylle Schupp
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
    • Model checking (bounded model checking, CTL, LTL)

    • Real-time model checking (TCTL, timed automata)
    • Deductive verification (Hoare logic)
    • Tool support
    • Recent developments of verification techniques and applications

Literatur
  • C. Baier and J-P. Katoen, Principles of Model Checking, MIT Press 2007.
  • M. Huth and M. Bryan, Logic in Computer Science. Modelling and Reasoning about Systems, 2nd Edition, 2004.
  • Selected Research Papers
Lehrveranstaltung L0630: Software Verification
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Sibylle Schupp
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1880: Deep Learning for Social Analytics

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Deep Learning für Text und Graphen (L3097) Vorlesung 2 3
Social Analytics mit Deep Learning (L3098) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Christoph Ihl
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Basic knowledge of Python
  • Familiarity with probability theory, linear algebra and statistics


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Understand how text and graphs can be transformed into data 
  • Identify underlying relational structures of data that can be represented as graphs
  • Discuss the conceptual ideas behind various deep learning architectures  
  • Decide about suitable deep learning architectures for a given task


Fertigkeiten
  • Proficiency in Python for deep learning applications
  • Apply basic natural language processing methods such as embedding and dependency parsing
  • Model complex data using graph representations
  • Set up deep learning architectures for different tasks
  • Make predictions employing deep learning models


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Collaboration on projects and assignments
  • Communication regarding computational, algorithmic and modeling challenges


Selbstständigkeit
  • Maneuver in the field of deep learning including scientific literature and models
  • Solve computational, algorithmic, and modeling challenges related to deep learning models
  • Critical thinking skills
  • Self-sufficient problem-solving regarding coding issues


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang Bearbeitung von Programmieraufgaben zu jeder Unterrichtseinheit
Zuordnung zu folgenden Curricula Data Science: Vertiefung IV. Special Focus Area: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung III. Applications: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Informationstechnologie: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L3097: Deep Learning for Text and Graphs
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christoph Ihl
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Today, massive amounts of valuable data come in digital, yet often unstructured forms such as text or graphs. People communicate almost everything in language: e.g., social media, web search, product reviews, advertising, emails, customer service, language translation, chatbots, medical reports, etc. At the same time, they choose to interact with other people, products or websites. These networked interaction patterns can be represented as graphs of relationships between people and objects. Analyzing these new data sources and forms can help decision makers to significantly improve the effectiveness and efficiency of products, services and processes.  

This course introduces the fundamentals and current state of machine learning for natural language processing (NLP) and graphs in terms of content, users, and social relations. The course has a particular emphasis on key advancements in deep learning (or neural network) architectures, which in recent years have obtained very high performance across many different tasks, using single end-to-end models that do not require traditional, task-specific feature engineering. The course focuses on the computational, algorithmic, and modeling challenges specific to learning architecture for text and graphs. Students will gain a thorough introduction to modern deep learning algorithms. Through lectures and coding labs, students will learn the necessary skills to design, implement, and understand their own deep learning models. We will use Python and the deep learning framework PyTorch (Geometric).

Topics Covered:

1. Intro: Text and Graphs as Data

2. Word Embeddings

3. Fundamentals of Deep Learning

4. Dependency Parsing

5. Recurrent Neural Networks for Text

6. Contextual Word Embeddings with Transformers

7. Analyzing Graphs

8. Graph Embeddings

9. Graph Embeddings for Complex Graphs

10. Graph Neural Networks (GNNs)

11. GNNs for Complex Graphs

12. GNNs for Text

13. Deep Generative Models for Text and Graphs

Literatur
  • Chollet, F., & Allaire, J. J. (2018). Deep Learning mit R und Keras: Das Praxis-Handbuch von den Entwicklern von Keras und RStudio. MITP-Verlags GmbH & Co. KG.
  • Hamilton, William L. (2020). Graph Representation Learning. Synthesis Lectures on Artificial Intelligence and Machine Learning, Vol. 14, No. 3 , Pages 1-159. 
  • Hapke, H., Howard, C., & Lane, H. (2019). Natural Language Processing in Action: Understanding, analyzing, and generating text with Python. Simon and Schuster.
  • Hvitfeldt, E., & Silge, J. (2021). Supervised machine learning for text analysis in R.
  • Ma, Y., & Tang, J. (2021). Deep learning on graphs. Cambridge University Press.
  • Rao, D., & McMahan, B. (2019). Natural language processing with PyTorch: build intelligent language applications using deep learning. O'Reilly Media, Inc.
Lehrveranstaltung L3098: Social Analytics with Deep Learning
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christoph Ihl
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Today, massive amounts of valuable data come in digital, yet often unstructured forms such as text or graphs. People communicate almost everything in language: e.g., social media, web search, product reviews, advertising, emails, customer service, language translation, chatbots, medical reports, etc. At the same time, they choose to interact with other people, products or websites. These networked interaction patterns can be represented as graphs of relationships between people and objects. Analyzing these new data sources and forms can help decision makers to significantly improve the effectiveness and efficiency of products, services and processes.  

This course introduces the fundamentals and current state of machine learning for natural language processing (NLP) and graphs in terms of content, users, and social relations. The course has a particular emphasis on key advancements in deep learning (or neural network) architectures, which in recent years have obtained very high performance across many different tasks, using single end-to-end models that do not require traditional, task-specific feature engineering. The course focuses on the computational, algorithmic, and modeling challenges specific to learning architecture for text and graphs. Students will gain a thorough introduction to modern deep learning algorithms. Through lectures and coding labs, students will learn the necessary skills to design, implement, and understand their own deep learning models. We will use Python and the deep learning framework PyTorch (Geometric).

Topics Covered:

1. Intro: Text and Graphs as Data

2. Word Embeddings

3. Fundamentals of Deep Learning

4. Dependency Parsing

5. Recurrent Neural Networks for Text

6. Contextual Word Embeddings with Transformers

7. Analyzing Graphs

8. Graph Embeddings

9. Graph Embeddings for Complex Graphs

10. Graph Neural Networks (GNNs)

11. GNNs for Complex Graphs

12. GNNs for Text

13. Deep Generative Models for Text and Graphs

Literatur
  • Chollet, F., & Allaire, J. J. (2018). Deep Learning mit R und Keras: Das Praxis-Handbuch von den Entwicklern von Keras und RStudio. MITP-Verlags GmbH & Co. KG.
  • Hamilton, William L. (2020). Graph Representation Learning. Synthesis Lectures on Artificial Intelligence and Machine Learning, Vol. 14, No. 3 , Pages 1-159. 
  • Hapke, H., Howard, C., & Lane, H. (2019). Natural Language Processing in Action: Understanding, analyzing, and generating text with Python. Simon and Schuster.
  • Hvitfeldt, E., & Silge, J. (2021). Supervised machine learning for text analysis in R.
  • Ma, Y., & Tang, J. (2021). Deep learning on graphs. Cambridge University Press.
  • Rao, D., & McMahan, B. (2019). Natural language processing with PyTorch: build intelligent language applications using deep learning. O'Reilly Media, Inc.
  • Silge, J., & Robinson, D. (2017). Text mining with R: A tidy approach. O'Reilly Media, Inc.

Modul M0733: Software Analysis

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Softwareanalyse (L0631) Vorlesung 2 3
Softwareanalyse (L0632) Gruppenübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Sibylle Schupp
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Basic knowledge of software-engineering activities
  • Discrete algebraic structures
  • Object-oriented programming, algorithms, and data structures
  • Functional programming or Procedural programming
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Students apply the major approaches to data-flow analysis, control-flow analysis, and type-based analysis, along with their classification schemes, and employ abstract interpretation. They explain the standard forms of internal representations and models, including their mathematical structure and properties, and evaluate their suitability for a particular analysis. They explain and categorize the major analysis algorithms. They distinguish precise solutions from approximative approaches, and show termination and soundness properties. 

Fertigkeiten

Presented with an analytical task for a software artifact, students select appropriate approaches from software analysis, and justify their choice. They design suitable representations by modifying standard representations. They develop customized analyses and devise them as safe overapproximations. They formulate analyses in a formal way and construct arguments for their correctness, behavior, and precision.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students discuss relevant topics in class. They defend their solutions orally. They communicate in English. 

Selbstständigkeit

Using accompanying on-line material for self study, students can assess their level of knowledge continuously and adjust it appropriately.  Working on exercise problems, they receive additional feedback. Within limits, they can set their own learning goals. Upon successful completion, students can identify and precisely formulate new problems in academic or applied research in the field of software analysis. Within this field, they can conduct independent studies to acquire the necessary competencies and compile their findings in academic reports. They can devise plans to arrive at new solutions or assess existing ones. 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang siehe englisch
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Informationstechnologie: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0631: Software Analysis
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Sibylle Schupp
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt


  • Modeling: Control-Flow Modeling, Data Dependences, Intermediate Languages)
  • Classical Bit-Vector Analyses (Reaching Definition, Very Busy Expressions, Liveness, Available Expressions, May/Must, Forward/Backward)
  • Monotone Frameworks (Lattices, Transfer Functions, Ascending Chain Condition, Distributivity, Constant Propagation)
  • Theory of Data-Flow Analysis (Tarski's Fixed Point Theorem,  Data-Flow Equations, MFP Solution, MOP Solution, Worklist Algorithm)
  • Non-Classical Data-Flow Analyses
  • Abstract Interpretation (Galois Connections, Approximating Fixed Points, Construction Techniques)
  • Type Systems (Type Derivation, Inference Trees, Algorithm W, Unification)
  • Recent Developments of Analysis Techniques and Applications


Literatur
  • Flemming Nielsen, Hanne Nielsen, and Chris Hankin. Principles of Program Analysis. Springer, 2nd. ed. 2005.
  • Uday Khedker, Amitabha Sanyal, and Bageshri Karkara. Data Flow Analysis: Theory and Practice. CRC Press, 2009.
  • Benjamin Pierce, Types and Programming Languages, MIT Press.
  • Selected research papers
Lehrveranstaltung L0632: Software Analysis
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Sibylle Schupp
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0629: Intelligent Autonomous Agents and Cognitive Robotics

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Intelligente Autonome Agenten und kognitive Robotik (L0341) Vorlesung 2 4
Intelligente Autonome Agenten und kognitive Robotik (L0512) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Rainer Marrone
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse Vectors, matrices, Calculus
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Students can explain the agent abstraction, define intelligence in terms of rational behavior, and give details about agent design (goals, utilities, environments). They can describe the main features of environments. The notion of adversarial agent cooperation can be discussed in terms of decision problems and algorithms for solving these problems. For dealing with uncertainty in real-world scenarios, students can summarize how Bayesian networks can be employed as a knowledge representation and reasoning formalism in static and dynamic settings. In addition, students can define decision making procedures in simple and sequential settings, with and with complete access to the state of the environment. In this context, students can describe techniques for solving (partially observable) Markov decision problems, and they can recall techniques for measuring the value of information. Students can identify techniques for simultaneous localization and mapping, and can explain planning techniques for achieving desired states. Students can explain coordination problems and decision making in a multi-agent setting in term of different types of equilibria, social choice functions, voting protocol, and mechanism design techniques.

Fertigkeiten

Students can select an appropriate agent architecture for concrete agent application scenarios. For simplified agent application students can derive decision trees and apply basic optimization techniques. For those applications they can also create Bayesian networks/dynamic Bayesian networks and apply bayesian reasoning for simple queries. Students can also name and apply different sampling techniques for simplified agent scenarios. For simple and complex decision making students can compute the best action or policies for concrete settings. In multi-agent situations students will apply techniques for finding different equilibria states,e.g., Nash equilibria. For multi-agent decision making students will apply different voting protocols and compare and explain the results.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students are able to discuss their solutions to problems with others. They communicate in English

Selbstständigkeit

Students are able of checking their understanding of complex concepts by solving varaints of concrete problems

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Computer Science: Vertiefung II. Intelligenz-Engineering: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Informationstechnologie: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Robotik und Informatik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0341: Intelligent Autonomous Agents and Cognitive Robotics
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Rainer Marrone
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Definition of agents, rational behavior, goals, utilities, environment types
  • Adversarial agent cooperation: 
    Agents with complete access to the state(s) of the environment, games, Minimax algorithm, alpha-beta pruning, elements of chance
  • Uncertainty: 
    Motivation: agents with no direct access to the state(s) of the environment, probabilities, conditional probabilities, product rule, Bayes rule, full joint probability distribution, marginalization, summing out, answering queries, complexity, independence assumptions, naive Bayes, conditional independence assumptions
  • Bayesian networks: 
    Syntax and semantics of Bayesian networks, answering queries revised (inference by enumeration), typical-case complexity, pragmatics: reasoning from effect (that can be perceived by an agent) to cause (that cannot be directly perceived).
  • Probabilistic reasoning over time:
    Environmental state may change even without the agent performing actions, dynamic Bayesian networks, Markov assumption, transition model, sensor model, inference problems: filtering, prediction, smoothing, most-likely explanation, special cases: hidden Markov models, Kalman filters, Exact inferences and approximations
  • Decision making under uncertainty:
    Simple decisions: utility theory, multivariate utility functions, dominance, decision networks, value of informatio
    Complex decisions: sequential decision problems, value iteration, policy iteration, MDPs
    Decision-theoretic agents: POMDPs, reduction to multidimensional continuous MDPs, dynamic decision networks
  • Simultaneous Localization and Mapping
  • Planning
  • Game theory (Golden Balls: Split or Share) 
    Decisions with multiple agents, Nash equilibrium, Bayes-Nash equilibrium
  • Social Choice 
    Voting protocols, preferences, paradoxes, Arrow's Theorem,
  • Mechanism Design 
    Fundamentals, dominant strategy implementation, Revelation Principle, Gibbard-Satterthwaite Impossibility Theorem, Direct mechanisms, incentive compatibility, strategy-proofness, Vickrey-Groves-Clarke mechanisms, expected externality mechanisms, participation constraints, individual rationality, budget balancedness, bilateral trade, Myerson-Satterthwaite Theorem
Literatur
  1. Artificial Intelligence: A Modern Approach (Third Edition), Stuart Russell, Peter Norvig, Prentice Hall, 2010, Chapters 2-5, 10-11, 13-17
  2. Probabilistic Robotics, Thrun, S., Burgard, W., Fox, D. MIT Press 2005

  3. Multiagent Systems: Algorithmic, Game-Theoretic, and Logical Foundations, Yoav Shoham, Kevin Leyton-Brown, Cambridge University Press, 2009

Lehrveranstaltung L0512: Intelligent Autonomous Agents and Cognitive Robotics
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Rainer Marrone
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Fachmodule der Vertiefung II. Logistik

Modul M0978: Sustainable Mobility of Goods and Logistics Systems

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Internationale Logistik und Verkehrssysteme (L1168) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 3 4
Nachhaltige Gütermobilität, Logistik, Verkehr (L1165) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Heike Flämig
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Introduction to Logistics and Mobility
  • Foundations of Management
  • Legal Foundations of Transportation and Logistics
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Students are able to...

  • give definitions of system theory, (international) transport chains and logistics in the context of supply chain management
  • explain trends and strategies for mobility of goods and logistics
  • describe elements of integrated and multi-modal transport chains and their advantages and disadvantages
  • deduce impacts of management decisions on logistics system and traffic system and explain how stakeholders influence them
  • explain the correlations between economy and logistics systems, mobility of goods, space-time-structures and the traffic system as well as ecology and politics



Fertigkeiten

Students are able to...

  • Design intermodal transport chains and logistic concepts
  • apply the commodity chain theory and case study analysis
  • evaluate different international transport chains
  • cope with differences in cultures that influence international transport chains


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students are able to...

  • develop a feeling of social responsibility for their future jobs
  • give constructive feedback to others about their presentation skills
  • plan and execute teamwork tasks


Selbstständigkeit

Students are able to improve presentation skills by feedback of others

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Übungsaufgaben
Ja Keiner Teilnahme an Exkursionen
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 Minuten Klausur, Bearbeitung von Übungsaufgaben in Gruppen (min. 80% Anwesenheit), eintägige Exkursion mit Kurzreferaten
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Infrastruktur und Mobilität: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Management: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1168: International Logistics and Transport Systems
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Heike Flämig
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt The problem-oriented-learning lecture consists of case studies and complex problems concerning the systemic characteristics of different modes of transport as well as the organization and realization of transport chains. Students get to know specific issues from practice of logistics and mobility of goods and work out recommondations for solutions.
Literatur

David, Pierre A.; Stewart, Richard D.: International Logistics: The Management of International Trade Operations, 3rd Edition, Mason, 2010

Schieck, Arno: Internationale Logistik: Objekte, Prozesse und Infrastrukturen grenzüberschreitender Güterströme, München, 2009
Lehrveranstaltung L1165: Sustainable Mobility of Goods, Logistics, Traffic
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Heike Flämig
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

The intention of this lecture is to provide a general system analysis-based overview of how transportation chains emerge and how they are developed. The respective advantages and disadvantages of different international transportation chains of goods are to be pointed out from a micro- and a macroeconomic point of view. The effects on the traffic system as well as the ecological and social consequences of a spatial devision of economical activities are to be discussed.
The overview of current international transportation chains is carried out on the basis of concrete material- and appendant information flows. Established transportation chains and some of their individual elements are to become transparent to the students by a number of practical examples.

  1. A conceptual systems model
  2. Elements of integrated and multi-modal transportation chains
  3. interaction of transport and traffic, demand and supply on different layers of the transport system
  4. Global Issues in Supply Chain Management
  5. Global Players and networks
  6. Logistics and corporate social responsibility (CSR)
  7. Methods and data for assessment of international transport chains
  8. Influence of cultural aspects on international transport chains
  9. New solutions using different focuses of the transport and logstics system


Literatur

David, Pierre A.; Stewart, Richard D.: International Logistics: The Management of International Trade Operations, 3rd Edition, Mason, 2010

Schieck, Arno: Internationale Logistik: Objekte, Prozesse und Infrastrukturen grenzüberschreitender Güterströme, München, 2009

BLOECH, J., IHDE, G. B. (1997) Vahlens Großes Logistiklexikon, München, Verlag C.H. Beck

IHDE, G. B. (1991) Transport, Verkehr, Logistik, München, Verlag Franz Vahlen, 2. völlig überarbeitete und erweiterte Auflage

NUHN, H., HESSE, M. (2006) Verkehrsgeographie, Paderborn, München, Wien, Zürich, Verlage Ferdinand Schöningh

PFOHL, H.-C. (2000) Logistiksysteme - Betriebswirtschaftliche Grundlagen, Berlin, Heidelberg, New York, Springer-Verlag, 6. Auflage


Modul M1089: Integrierte Instandhaltung und Ersatzteillogistik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Ersatzteillogistik (L1403) Vorlesung 1 2
Instandhaltungslogistik (L1401) Vorlesung 2 2
Übung zu integrierte Instandhaltung und Ersatzteillogistik (L1405) Gruppenübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Kathrin Fischer
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse logistischer Prozesse


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Studierende können Grundbegriffe der Instandhaltungs- und Ersatzteillogistik erklären und voneinander abgrenzen.
  • Studierende können wichtige Ansätze und Konzepte der Instandhaltungs- und Ersatzteillogistik erklären, in einem theoretischen Kontext verorten und praktische Anwendungsfälle darstellen.


Fertigkeiten
  • Studierende können im Bereich der Instandhaltungs- und Ersatzteillogistik Prozesse, Techniken und Organisationsformen planen bzw. bewerten.
  • Studierende können Planungsmethoden der Instandhaltungs- und Ersatzteillogistik auf Praxisbeispiele anwenden.
  • Studierende können Kennzahlensysteme entwickeln und anwenden sowie Bestandsanalysen durchführen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Studierende können eigene fachliche Standpunkte und Arbeitsergebnisse gegenüber Lehrenden und anderen Studierenden in angemessener Weise vertreten.
  • Studierende können im Team zu sachlich richtigen Arbeitsergebnissen kommen.


Selbstständigkeit
  • Studierende können Fachwissen selbständig erschließen und das erworbene Wissen auch auf neue Fragestellungen transferieren.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 2 Stunden
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1403: Ersatzteillogistik
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Ingo Martens
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Einführung: Logistische Ersatzteilbewirtschaftung, Einflussgrößen auf den Ersatzteilbedarf, Anforderungen an die Ersatzteillogistik, Integration von Ersatzteillogistik und Instandhaltungslogistik
  • Methoden: Analyse der Ersatzteilbestände, Differenzierung der Ersatzteilstrategie, Prognose von Ersatzteilbedarfen, Prozessketten
  • Planung: Vorplanung, Konzeptplanung und Realisierung, Planungsinstrumente und Tools
  • Praxisbeispiele zu den Themen: Optimierung von Ersatzteilzentren, Optimierung der weltweiten Ersatzteildistribution, Performance Based Logistics, neue Geschäftsmodelle in der Ersatzteillogistik


Literatur

Scripts and text documents to be handed out during the course.


Lehrveranstaltung L1401: Instandhaltungslogistik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Ingo Martens
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Einführung: Entwicklungen und Trends der integrierten Instandhaltung und Ersatzteillogistik, Bausteine der integrierten Instandhaltung, Begriffe „Instandhaltung“ und „Instandhaltungslogistik“, Handlungsbedarf und „Dilemma der Instandhaltung“, Maßnahmen der Instandhaltungsplanung
  • Grundlagen der integrierten Instandhaltung: Instandhaltungstechnik, Aufbau- und Ablauforganisation, Controlling der Instandhaltung, Integration der Mitarbeiter und Führungskräfte
  • Wissenbasierte Betriebsführung und Instandhaltung: Produktion und Instandhaltung, Zustandswissen und Diagnose, Strategie der Betriebsführung, Management, Motivation und Erfolg
  • Ziele- und Kennzahlensysteme: Entwicklung von Zielsystemen, Anforderungen an Kennzahlen, Kennzahlenanalyse, Stärken-Schwächen-Analyse, Potentialanalyse, Kennzahlenmodelle, Monitoring (IH-Cockpit)
  • Methoden der Instandhaltung: Make-or-buy vs. Outsourcing, Total Productive Maintenance, Differenzierung von Logistikstrategien
  • Planung der Instandhaltung: Konzeptplanung und Realisierung, Aufgaben und Schritte der Konzeptplanung, Ergänzung der Planungsgrundlagen, Teilkonzepte „Technik“ und „Organisation“, Gesamtkonzept „Integrierte Instandhaltungs- und Ersatzteillogistik“
  • Praxisbeispiele u.a. zu den Themen: Energieeffiziente Anlagenwirtschaft, Instandhaltungsstrategien in hochautomatisierten Warenverteilzentren, Ferndiagnose und Wartungsmanagement bei Windenergieanlagen, Wertstromanalyse in der Instandhaltung


Literatur

Skripte und Textdokumente, die während der Vorlesung herausgegeben werden.

Scripts and text documents to be handed out during the course.


Lehrveranstaltung L1405: Übung zu integrierte Instandhaltung und Ersatzteillogistik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Ingo Martens
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Die Studierenden sollen ein tieferes Verständnis für Methoden zur Analyse, Bewertung und Optimierung von Instandhaltungs- und Ersatzteillogistik entwickeln. Es werden Methodenschulungen und eine gemeinsame Anwendung der Methoden an ausgewählten Fallbeispielen durchgeführt.
Literatur Es wird die in den Vorlesungen "Instandhaltungdslogistik" und "Ersatzteillogistik" verwendete Literatur empfohlen.

Modul M1132: Maritimer Transport

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Maritimer Transport (L0063) Vorlesung 2 3
Maritimer Transport (L0064) Gruppenübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Carlos Jahn
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können…

  • die an der maritimen Transportkette beteiligten Akteure hinsichtlich ihrer typischen Aufgaben darstellen;
  • in der Schifffahrt gängige Ladungsarten benennen sowie die zu den Ladungsarten entsprechenden Güter einordnen;
  • Betriebsformen in der Seeschifffahrt, die Transportoptionen und das Management in Transportnetzwerken erläutern;
  • Vor- und Nachteile der verschiedenen Verkehrsträger im Hinterland abwägen und auf die Praxis übertragen;
  • Potentiale der Digitalisierung in der Seeschifffahrt abschätzen.


Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage...

  • Transportart, Akteure und Funktionen der Akteure in der maritimen Lieferkette zu bestimmen;
  • mögliche Kostentreiber in einer Transportkette zu identifizieren und entsprechende Vorschläge zur Kostenreduktion zu empfehlen;
  • Material- und Informationsflüsse einer maritimen Logistikkette zu erfassen, abzubilden und systematisch zu analysieren, mögliche Probleme zu identifizieren und Lösungsvorschläge zu empfehlen;
  • Risikoabschätzungen von menschlichen Störungen auf die Supply Chain durchzuführen;
  • Unfälle im Bereich der Maritimen Logistik analysieren und hinsichtlich ihrer Relevanz im Alltag zu bewerten;
  • mit aktuellen Forschungsthemen im Bereich der maritimen Logistik differenziert umzugehen;
  • anhand von Szenarien den Einsatz einer Flotte planen;
  • verschiedene Prozessmodellierungsmethoden in einem bisher unbekannten Betätigungsfeld anzuwenden und die jeweiligen Vorteile herauszuarbeiten.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können…

  • in Kleingruppen umfangreiche Aufgabenpakete diskutieren und organisieren;
  • in Kleingruppen Arbeitsergebnisse dokumentieren und präsentieren.
Selbstständigkeit

Studierende sind fähig…

  • Fachliteratur, darunter auch Normen und Richtlinien, zu recherchieren und auszuwählen;
  • eigene Anteile an einer umfangreichen schriftlichen Ausarbeitung in Kleingruppen fristgerecht einzureichen.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 15 % Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung Teilnahme an einem Planspiel und anschließende schriftliche Ausarbeitung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Infrastruktur und Mobilität: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Maritime Technik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0063: Maritimer Transport
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Carlos Jahn
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Zu den generellen Aufgaben der maritimen Logistik zählen die Planung, Gestaltung, Durchführung und Steuerung von Material- und Informationsflüssen in der Logistikkette Schiff - Hafen - Hinterland. Ziel der Lehrveranstaltung ist es, den Studierenden Kenntnisse des maritimen Transports und der an der maritimen Transportkette beteiligten Akteure zu vermitteln. Hierbei wird, unter Beachtung der wirtschaftlichen Entwicklung, auf typische Problemfelder und Aufgaben eingegangen. Somit sind sowohl klassische Probleme als auch aktuelle Entwicklungen und Trends im Bereich der Maritimen Logistik berücksichtigt.

In der Vorlesung werden die Bestandteile der maritimen Logistikkette und die beteiligten Akteure beleuchtet sowie Risikoabschätzungen von menschlichen Störungen auf die Supply Chain erarbeitet. Darüber hinaus lernen Studierenden die Potentiale der Digitalisierung in der Seeschifffahrt, Insbesondere im Hinblick auf das Monitoring von Schiffen, abzuschätzen. Zudem sind Studierende in der Lage, für Flotten von Container- oder Trampschiffen eine Einsatzplanung zu entwerfen. Ein weiterer Inhalt der Vorlesung sind die verschiedenen Verkehrsträger im Hinterland, welche Studierenden nach Abschluss der Lehrveranstaltung hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile bewerten können.

Literatur
  • Clausen, Uwe and Geiger, Christiane. Verkehrs- und Transportlogistik. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2013.
  • Schönknecht, Axel. Maritime Containerlogistik: Leistungsvergleich von Containerschiffen in intermodalen Transportketten. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2009.
  • Rodrigue, Jean-Paul. Geography of Transport Systems. London New York: Routledge, 2020.
  • Stopford, Martin. Maritime Economics Routledge, 2009.
Lehrveranstaltung L0064: Maritimer Transport
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Carlos Jahn
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Bei der Gruppenübung im Modul "Maritimer Transport" werden den Studierenden durch das haptische Planspiel MARITIME grundlegende Kenntnisse über Akteure und Prozesse in maritimen Transportketten vermittelt. Weiterhin ermöglicht das Planspiel und die darauf aufbauende Gruppenarbeit das selbständige Erlernen verschiedener Prozessmodellierungstechniken und fördert die Kompetenzen der Studierenden im Bereich der Präsentation, Moderation und Diskussion.

Literatur
  • Brinkmann, Birgitt. Seehäfen: Planung und Entwurf. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2005.
  • Koch Susanne. Methoden des Prozessmanagements. In: Einführung in das Management von Geschäftsprozessen. Springer, Berlin, Heidelberg, 2011. 
  • Liebetruth, Thomas. Prozessmanagement in Einkauf und Logistik, Springer Gabler: Wiesbaden, 2020.
  • Schönknecht, Axel. Maritime Containerlogistik: Leistungsvergleich von Containerschiffen in intermodalen Transportketten. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2009.
  • Stopford, Martin. Maritime Economics Routledge, 2009


Modul M0977: Baulogistik und Projektmanagement

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Baulogistik (L1163) Vorlesung 1 2
Baulogistik (L1164) Gruppenübung 1 2
Projektentwicklung und -steuerung (L1161) Vorlesung 1 1
Projektentwicklung und -steuerung (L1162) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Heike Flämig
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

keine

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

Studierende können...

  • wesentliche Grundbegriffe und Aufgaben der Baulogistik sowie der Projektentwicklung und –steuerung wiedergeben
  • Vor- und Nachteile einer internen oder externen Baulogistik nennen
  • Produkt-, Nachfrage- und Produktionscharakteristika von Bauobjekten und ihre Konsequenzen für bauwirtschaftliche Ver- und Entsorgungsketten erläutern
  • Baulogistik von anderen logistischen Systemen abgrenzen



Fertigkeiten

Studierende können...

  • eine Projektlebenszyklusbetrachtung durchführen
  • Methoden und Instrumente der Baulogistik anwenden
  • Methoden und Instrumente der Projektentwicklung und – steuerung anwenden
  • Methoden und Instrumente des Konfliktmanagements anwenden
  • Versorgungs- und Entsorgungskonzepte für ein Bauvorhaben entwerfen



Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können...

  • Präsentationen in und vor Gruppen halten
  • Methoden der Konfliktfähigkeit in Gruppenarbeiten und Fallstudien anwenden


Selbstständigkeit

Studierende können...

  • Probleme durch ganzheitliches, systemisches und flussorientiertes Denken lösen
  • Moderationstechniken in Fallstudien anwenden und so ihre Kreativität, Verhandlungsführung, Konflikt- und Krisenlösung verbessern



Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang Zwei schriftliche Ausarbeitungen in Gruppen mit Ergebnispräsentationen
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Bauingenieurwesen: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Infrastruktur und Mobilität: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1163: Baulogistik
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Heike Flämig
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Die Vorlesung macht deutlich, wie die Logistik von Bauvorhaben inzwischen zu einem wichtigen Wettbewerbsfaktor geworden ist und was es dabei zu beachten gilt.

Folgende Themenfelder werden behandelt:

  • Wettbewerbsfaktor Logistik
  • Systembegriff, Logistikplanung und -koordination
  • Material-, Geräte-, Rückführungslogistik
  • IT in der Baulogistik
  • Elemente des baulogistischen Planungsmodells und ihre Verknüpfungen
  • Flussorientierte Logistiksysteme für Bauprojekte
  • Logistikkonzept für schlüsselfertige Bauvorhaben (insbesondere Beschaffungs- und Entsorgungslogistik)
  • Best Practice Beispiele (Baulogistik Potsdamer Platz, aktuelles Fallbeispiel in der Metropolregion).
Die Inhalte der Vorlesungen werden innerhalb von speziellen Übungsterminen vertieft.


Literatur

Flämig, Heike: Produktionslogistik in Stadtregionen. In: Forschungsverbund Ökologische Mobilität (Hrsg.) Forschungsbericht Bd. 15.2. Wuppertal 2000.

Krauss, Siri: Die Baulogistik in der schlüsselfertigen Ausführung,  Bauwerk Verlag GmbH Berlin 2005.

Lipsmeier, Klaus: Abfallkennzahlen für Neubauleistungen im Hochbau : Verlag Forum für Abfallwirtschaft und Altlasten, 2004.

Schmidt, Norbert: Wettbewerbsfaktor Baulogistik. Neue Wertschöpfungspotenziale in der Baustoffversorgung. In: Klaus, Peter: Edition Logistik. Band 6. Deutscher Verkehrs-Verlag. Hamburg 2003.

Seemann, Y.F. (2007): Logistikkoordination als Organisationseinheit bei der Bauausführung Wissenschaftsverlag Mainz in Aachen, Aachen. (Mitteilungen aus dem Fachgebiet Baubetrieb und Bauwirtschaft (Hrsg. Kuhne, V.): Heft 20)


Lehrveranstaltung L1164: Baulogistik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Heike Flämig
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1161: Projektentwicklung und -steuerung
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Heike Flämig, Dr. Anton Worobei
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Im Rahmen dieser Vorlesung werden entlang einer Projektlebenszyklusbetrachtung die wesentlichen Aspekte der Projektentwicklung und –steuerung behandelt:

  • Begriffe des Projektmanagements
  • Vor- und Nachteile verschiedener Projektabwicklungsformen
  • Organisation, Information, Koordination und Dokumentation
  • Kosten- und Finanzmanagement in Projekten
  • Termin- und Kapazitätsmanagement in Projekten
  • Ausgewählte Instrumente und Methoden für die Zusammenarbeit in Projektteams
Die Inhalte der Vorlesungen werden innerhalb von speziellen Übungsterminen vertieft.
Literatur Projektmanagement-Fachmann. Band 1 und Band 2. RKW-Verlag, Eschborn, 2004.
Lehrveranstaltung L1162: Projektentwicklung und -steuerung
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Heike Flämig, Dr. Anton Worobei
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1133: Hafenlogistik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Hafenlogistik (L0686) Vorlesung 2 3
Hafenlogistik (L1473) Gruppenübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Carlos Jahn
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse keine
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls …

  • die Entwicklung von Seehäfen (bezüglich der Funktionen der Häfen und der entsprechenden Terminals sowie der betreffenden Betreibermodellen) wiedergeben und diese in den historischen Kontext einordnen;
  • unterschiedliche Typen von Seehafenterminals und ihre spezifischen Charakteristika (Ladung, Umschlagstechnologien, logistische Funktionsbereiche) erläutern und diese bewerten;
  • gängige Planungsaufgaben (z. B. Liegeplatzplanung, Stauplanung, Yardplanung) auf Seehafenterminals analysieren sowie geeignete Ansätze (im Sinne von Methoden und Werkzeuge) zur Lösung dieser Planungsaufgaben erstellen;
  • zukünftige Entwicklungen und Trends hinsichtlich Planung und Steuerung innovativer Seehafenterminals benennen und problemorientiert diskutieren
Fertigkeiten

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage...

  • Funktionsbereiche in Häfen und in Seehafenterminals zu erkennen;
  • für Containerterminals passende Betriebssysteme zu definieren und zu bewerten;
  • statische Berechnungen hinsichtlich gegebener Randbedingungen wie z.B. erforderliche Kapazität (Stellplätze, Gerätebedarf, Kaimauerlänge, Hafenzufahrt) auf ausgewählten Terminaltypen durchzuführen;
  • zuverlässig einzuschätzen, welche Randbedingungen bei der statischen Planung von ausgewählten Terminaltypen in welchem Ausmaß gängige Logistikkennzahlen beeinflussen.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls…

  • das erworbene Wissen auf weitere Fragestellung der Hafenlogistik übertragen;
  • in Kleingruppen umfangreiche Aufgabenpakete diskutieren und erfolgreich organisieren;
  • in Kleingruppen Arbeitsergebnisse in verständlicher Form schriftlich dokumentieren und in angemessen Umfang präsentieren.


Selbstständigkeit

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls fähig…

  • Fachliteratur, darunter auch Normen, Richtlinien und Journal Papers, zu recherchieren, auszuwählen und sich die Inhalte eigenständig zu erarbeiten;
  • eigene Anteile an einer umfangreichen schriftlichen Ausarbeitung in Kleingruppen fristgerecht einzureichen und innerhalb eines festen Zeitrahmens gemeinschaftlich zu präsentieren.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 15 % Schriftliche Ausarbeitung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Infrastruktur und Mobilität: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Schiffbau und Meerestechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Maritime Technik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0686: Hafenlogistik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Carlos Jahn
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Hafenlogistik beschäftigt sich mit der Planung, Steuerung, Durchführung und Kontrolle von Materialflüssen und den dazugehörigen Informationsflüssen im System Hafen und seinen Schnittstellen zu zahlreichen Akteuren innerhalb und außerhalb des Hafengeländes.

Die außerordentliche Rolle des Seeverkehrs für den internationalen Handel erfordert sehr leistungsfähige Häfen. Diese müssen zahlreichen Anforderungen in Punkten Wirtschaftlichkeit, Geschwindigkeit, Sicherheit und Umwelt genügen. Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich die Vorlesung Hafenlogistik mit der Planung, Steuerung, Durchführung und Kontrolle von Materialflüssen und den dazugehörigen Informationsflüssen im System Hafen und seinen Schnittstellen zu zahlreichen Akteuren innerhalb und außerhalb des Hafengeländes. Die Veranstaltung Hafenlogistik zielt darauf ab, Verständnis über Strukturen und Prozesse in Häfen zu vermitteln. Schwerpunktmäßig werden unterschiedliche Typen von Terminals, ihre charakteristischen Layouts und das eingesetzte technische Equipment und die voranschreitende Digitalisierung sowie das Zusammenspiel der beteiligten Akteure thematisiert.

Außerdem werden regelmäßig renommierte Gastredner aus der Wissenschaft und Praxis eingeladen, um einige vorlesungsrelevante Themen aus alternativen Blickwinkeln zu beleuchten.

Folgende Inhalte werden in der Veranstaltung vermittelt:

  •   Vermittlung von Strukturen und Prozessen im Hafen
  •   Planung, Steuerung, Durchführung und Kontrolle von Material- und Informationsflüssen im Hafen
  •   Grundlagen unterschiedlicher Terminals, charakteristischer Layouts und des eingesetzten technischen Equipments
  •   Bearbeitung von aktuellen Fragenstellungen der Hafenlogistik  


Literatur
  • Alderton, Patrick (2013). Port Management and Operations.
  • Biebig, Peter and Althof, Wolfgang and Wagener, Norbert (2017). Seeverkehrswirtschaft: Kompendium.
  • Brinkmann, Birgitt. Seehäfen: Planung und Entwurf. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2005.
  • Büter, Clemens (2013). Außenhandel: Grundlagen internationaler Handelsbeziehungen.
  • Gleissner, Harald and Femerling, J. Christian (2012). Logistik: Grundlagen, Übungen, Fallbeispiele.
  • Jahn, Carlos; Saxe, Sebastian (Hg.). Digitalization of Seaports - Visions of the Future,  Stuttgart: Fraunhofer Verlag, 2017.
  • Kummer, Sebastian (2019). Einführung in die Verkehrswirtschaft
  • Lun, Y.H.V. and Lai, K.-H. and Cheng, T.C.E. (2010). Shipping and Logistics Management.
  • Woitschützke, Claus-Peter (2013). Verkehrsgeografie.
Lehrveranstaltung L1473: Hafenlogistik
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Carlos Jahn
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Inhalt der Übung ist die selbstständige Erstellung eines wissenschaftlichen Papers und einer dazugehörigen Präsentation zu einem aktuellen Thema der Hafenlogistik. Inhalt des Papers sind aktuelle Themen der Hafenlogistik, beispielsweise die zukünftigen Herausforderungen in Nachhaltigkeit und Produktivität von Häfen, die digitale Transformation von Terminals und Häfen oder die Einführung von neuen Regularien durch die International Maritime Organisation in Bezug auf das verifizierte Bruttogewicht von Containern. Aufgrund der internationalen Ausrichtung der Veranstaltung ist das Paper in englischer Sprache zu erstellen.

Literatur
  • Alderton, Patrick (2013). Port Management and Operations.
  • Biebig, Peter and Althof, Wolfgang and Wagener, Norbert (2017). Seeverkehrswirtschaft: Kompendium.
  • Brinkmann, Birgitt. Seehäfen: Planung und Entwurf. (2005) Berlin Heidelberg: Springer-Verlag.
  • Büter, Clemens (2013). Außenhandel: Grundlagen internationaler Handelsbeziehungen.
  • Gleissner, Harald and Femerling, J. Christian (2012). Logistik: Grundlagen, Übungen, Fallbeispiele.
  • Jahn, Carlos; Saxe, Sebastian (Hg.) (2017) Digitalization of Seaports - Visions of the Future,  Stuttgart: Fraunhofer Verlag.
  • Kummer, Sebastian (2019). Einführung in die Verkehrswirtschaft
  • Lun, Y.H.V. and Lai, K.-H. and Cheng, T.C.E. (2010). Shipping and Logistics Management.
  • Woitschützke, Claus-Peter (2013). Verkehrsgeografie.

Modul M1012: Labor Technische Logistik und Automatisierung

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Labor Technische Logistik und Automatisierung (L1462) Seminar 4 6
Modulverantwortlicher Prof. Jochen Kreutzfeldt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Bachelor Abschluss in Logistik

Grundlagen in einer objekt-orientierten Programmiersprache, z.B. python oder Java

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen Die Studierenden erwerben folgende Kenntnisse:

1. Die Studierenden kennen die grundlegenden Konzepte des Maschinellen Lernens (supervised learning, unsupervised learning, reinforcement learning).

2. Die Studierenden kennen die notwendigen Schritte zur Implementierung von Modellen des Maschinellen Lernens in python.

3. Die Studierenden kennen die Herangehensweisen und Hürden zur Implementierung von Maschinellem Lernen in der Logistik.

Fertigkeiten

Die Studierenden erwerben folgende Fertigkeiten:

1. Die Studierenden können aus verschiedenen Alternativen des Maschinellen Lernens für logistische Probleme des Lagerns, Förderns, Sortierens, Kommissionierens und Identifizierens auswählen und hinsichtlich ihrer Implementierung bewerten.

2. Die Studierenden können die vorgestellten Lösungen des Maschinellen Lernens selbst im Modellmaßstab anwenden und implementieren.

3. Die Studierenden können den Implementierungsaufwand der ausgewählten Lösung des Maschinellen Lernens abschätzen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Die Studierenden erwerben folgende Sozialkompetenzen:

1. Die Studierenden können in der Gruppe technische Lösungen für logistische Probleme erarbeiten und modellhaft implementieren.

2. Die technischen Lösungsvorschläge aus der Gruppe können gemeinsam dokumentiert und vor Publikum präsentiert werden.

3. Die Studierenden können aus dem zu ihren erarbeiteten Lösungsvorschlägen erhaltenen Feedback neue Ideen und Verbesserungen ableiten.

Selbstständigkeit Die Studierenden erwerben folgende selbstständigen Kompetenzen:

1. Die Studierenden sind in der Lage unter Anleitung eigenständig Vorschläge für den Einsatz von Maschinellem Lernen als Lösung für logistische Probleme des Lagerns, Förderns, Sortierens, Kommissionierens und Identifizierens theoretisch zu erarbeiten und modellhaft zu implementieren.

2. Die Studierenden können die Vor- und Nachteile ihrer Lösungsvorschläge bewerten und diskutieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang Prototypenaufbau im Labor mit Dokumentation (Kleingruppenarbeit)
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1462: Labor Technische Logistik und Automatisierung
Typ Seminar
SWS 4
LP 6
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Dozenten Prof. Jochen Kreutzfeldt
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Das Ziel des Labors Technische Logistik ist die praktische Einführung der Studierenden in verschiedene technische Lösungen für logistische Problemstellungen. Dabei steht vor allem das angeleitete Entwickeln eigener Lösungen im Labor im Vordergrund. Die Probleme und Lösungen kommen dabei aus folgenden logistischen Themenfeldern:

(1) Lagern

(2) Fördern

(3) Sortieren

(4) Kommissionieren

(5) Identifizieren

Die Studierenden erarbeiten in Kleingruppen für ausgewählte Probleme aus den oben genannten Themenfelder modellhafte Lösungen und implementieren diese im Labormaßstab. Anschließend werden die Lösungen vor Publikum präsentiert und Vor- und Nachteile diskutiert. Das aufgenommene Feedback wird anschließend in die Modelllösung aufgenommen.

Literatur

Dembowski, Klaus (2015): Raspberry Pi - Das technische Handbuch. Konfiguration, Hardware, Applikationserstellung. 2., erw. und überarb. Aufl. 2015. Wiesbaden: Springer Vieweg.

Follmann, Rüdiger (2014): Das Raspberry Pi Kompendium. 2014. Aufl. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg (Xpert.press).

Griemert, Rudolf (2015): Fördertechnik. Auswahl und Berechnung von Elementen und Baugruppen. [S.l.]: Morgan Kaufmann.

Hompel, Michael ten; Büchter, Hubert; Franzke, Ulrich (2008): Identifikationssysteme und Automatisierung. [Intralogistik]. Berlin, Heidelberg: Springer.

Hompel, Michael ten; Beck, Maria; Sadowsky, Volker (2011): Kommissionierung. Materialflusssysteme 2 - Planung und Berechnung der Kommissionierung in der Logistik. Berlin [u.a.]: Springer.

Jodin, Dirk; Hompel, Michael ten (2012): Sortier- und Verteilsysteme. Grundlagen, Aufbau, Berechnung und Realisierung. 2. Aufl. Berlin: Springer Berlin.

Martin, Heinrich (2014): Transport- und Lagerlogistik. Planung, Struktur, Steuerung und Kosten von Systemen der Intralogistik. 9., vollst. überarb. u. akt. Aufl. 2014. Wiesbaden: Imprint: Springer Vieweg.

Purdum, Jack J. (2014): Beginning C for Arduino. Learn C programming for the Arduino. Second edition.: Springer Berlin.

McRoberts, Michael (2014): Beginning Arduino. Second edition.: Springer Berlin.

Modul M1100: Eisenbahnwesen

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Eisenbahnwesen (L1466) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 4 6
Modulverantwortlicher Prof. Carsten Gertz
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Grundlagen des Eisenbahnwesens
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können...

  • Unternehmerische Perspektive von Verkehrs- und Infrastrukturunternehmen erfassen
  • Intra- und intermodale Wettbewerbssituation abschätzen
  • Ordnungs- und verkehrspolitische Determinanten verstehen
  • Megatrends im Verkehrsmarkt reflektieren
  • Wesentliche Kennzahlen zur Bahn im Verkehrsmarkt verinnerlichen
Fertigkeiten

Studierende können...

  • Verkehrsträgerübergreifende Perspektive anwenden
  • Strategische Herausforderungen, Chancen und Handlungsfelder der Unternehmen nachvollziehen
  • Relevanz von Nachhaltigkeit und Digitalisierung für Unternehmen erkennen
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können

  • in Kleingruppen Aufgabenpakete diskutieren und organisieren
  • in Kleingruppen Arbeitsergebnisse dokumentieren und präsentieren
Selbstständigkeit

Studierende können

  • Fachliteratur recherchieren und auswählen
  • eigene Anteile an einer umfangreichen schriftlichen Ausarbeitung in Kleingruppen fristgerecht einreichen und innerhalb eines festen Zeitrahmens gemeinschaftlich präsentieren
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang schriftliche Ausarbeitung als Gruppenarbeit mit Präsentation, semesterbegleitend in Teilschritten
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Infrastruktur und Mobilität: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1466: Eisenbahnwesen
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 4
LP 6
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Dozenten Prof. Carsten Gertz, André Schoppe, Maximilian Philip Freude
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
Literatur

Modul M1402: Machine Learning in Logistics

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Digitalisierung in Verkehr und Logistik (L2004) Vorlesung 1 2
Grundlagen des Maschinellen Lernens (L2003) Vorlesung 1 2
Maschinelles Lernen in der Logistik (L2005) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Carlos Jahn
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse None
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Students understand specific methods of machine learning. They are able to select appropriate procedures for given data. They can explain the principals of different learning methods. In addition, they can explain the major conceptual differences of learning methods.


Fertigkeiten

Students can inspect, describe, and apply selected machine learning techniques to provided data sets. Additionally they can prepare raw data for machine learning algorithms. They are able to evaluate the usability in concrete company-relevant contexts and they know how to derive the requirements and potentials of an effective application, e.g. in relation to controlling or forecasting for the operational planning of companies or other organizations.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Students are capable of:
  • Discussing and organizing extensive research tasks in small groups
  • Jointly describing, differentiating between and evaluating problems  
Selbstständigkeit Students are able:
  • To research and select specialized literature
  • Read existing code, interpret it and modify it for new tasks
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 15 % Referat
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Infrastruktur und Mobilität: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L2004: Digitalization in Traffic and Logistics
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Carlos Jahn
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

When dealing with large amounts of data (big data), it is no longer possible for humans to spot all relevant data by simply looking at the raw data. In the context of logistics, the handling of temporal data and movement data plays a particularly important role. In this course the visualization, the calculation of statistics, and the application of machine learning algorithms are covered. Students are given various tools for later practical application.

The course utilizes the machine learning methods learned in "Basics of Machine Learning". These are used and evaluated in the context of practical application in the field of traffic and logistics. In addition, various pre-processing steps for raw data are presented and it is discussed, under which conditions these measurements are applicable.

The lecture contents are:

  • The project structure for Machine Learning in science and industry
  • Use cases for machine learning in logistics
  • Image recognition in road traffic
  • Temporal data in traffic
  • Movement data
  • Automated anomaly detection

Literatur
  • Aggarwal, Charu C. (2017). Outlier Analysis. Springer International Publishing Switzerland.
  • Chapman, Peter and Clinton, Janet and Kerber, Randy and Khabaza, Tom and Reinartz, Thomas and Russel H. Shearer, C and Wirth, Robert (2000). CRISP-DM 1.0 : Step-by-step data mining guide.
  • Géron, Aurélien (2018). Praxiseinstieg Machine Learning mit Scikit-Learn und TensorFlow: Konzepte, Tools und Techniken für intelligente Systeme. O'Reilly.
  • Haneke, Uwe and Trahasch, Stephan and Zimmer, Michael and Felden, Carsten (2019). Data Science - Grundlagen, Architekturen und Anwendungen. dpunkt.verlag.
  • Lenzen, Manuela (2020). Künstliche Intelligenz: Fakten, Chancen, Risiken. C.H. Beck.
  • VanderPlas, Jake (2017). Data Science mit Python : das Handbuch für den Einsatz von IPython, Jupyter, NumPy, Pandas, Matplotlib, Scikit-Learn. MITP.

Lehrveranstaltung L2003: Basics of Machine Learning
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Sibylle Schupp
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Students are able to understand specific procedures of machine learning and to use on real life examples. Students are able to use appropriate procedures for given data.

Students are able to explain the differences between instance and model based learning approaches and are able to use specific approaches in machine learning on the base of static and incremental growing data.

By the use of uncertainty the students can explain how axioms, parameter or structures can be learned. Additional the students learn to develop different cluster techniques.

Planned content:

  • Supervised Learning:
    • Regressions
    • Decision trees 
    • Bayesian networks 
    • K-next neighbors
    • Logistical regressions
    • Neuronal Networks 
    • Support Vector Machines
    • Ensemble Learning
  • Unsupervised Learning:
    • Hierarchical Clustering, K-Mean
Literatur John D. Kelleher, Fundamentals of Machine Learning for Predictive Data Analytics: Algorithms, Worked Examples, and Case Studies (MIT Press)

Tom M. Mitchell, Machine Learning

Kevin P. Murphy, Machine Learning: A Probabilistic Perspective

Lehrveranstaltung L2005: Machine Learning in Logistics
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Carlos Jahn
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

In the exercise, the skills which the students acquired in the lectures will be applied to real life examples.

Literatur
  • Aggarwal, Charu C. (2017). Outlier Analysis. Springer International Publishing Switzerland.
  • Chapman, Peter and Clinton, Janet and Kerber, Randy and Khabaza, Tom and Reinartz, Thomas and Russel H. Shearer, C and Wirth, Robert (2000). CRISP-DM 1.0 : Step-by-step data mining guide.
  • Géron, Aurélien (2018). Praxiseinstieg Machine Learning mit Scikit-Learn und TensorFlow: Konzepte, Tools und Techniken für intelligente Systeme. O'Reilly.
  • Haneke, Uwe and Trahasch, Stephan and Zimmer, Michael and Felden, Carsten (2019). Data Science - Grundlagen, Architekturen und Anwendungen. dpunkt.verlag.
  • Kelleher, John D. (2015) Fundamentals of Machine Learning for Predictive Data Analytics: Algorithms, Worked Examples, and Case Studies. MIT Press.
  • Mitchell, Tom M. (2005) Machine Learning. McGraw-Hill.
  • Murphy, Kevin P. (2012) Machine Learning: A Probabilistic Perspective. MIT Press.
  • VanderPlas, Jake (2017). Data Science mit Python : das Handbuch für den Einsatz von IPython, Jupyter, NumPy, Pandas, Matplotlib, Scikit-Learn. MIT Press.

Modul M0739: Fabrikplanung & Produktionslogistik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Fabrikplanung (L1445) Vorlesung 3 3
Produktionslogistik (L1446) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Hendrik Wilhelm Rose
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Bachelorabschluss in Logistik



Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen Die Studierenden erwerben folgende Kenntnisse:

1. Die Studierenden kennen aktuelle Trends und Entwicklungen in der Fabrikplanung.

2. Die Studierenden können grundsätzliche Vorgehensmodelle der Fabrikplanung erklären und unter Berücksichtigung unterschiedlicher Gegebenheiten einsetzen.

3. Die Studierenden kennen verschiedene Methoden der Fabrikplanung und können sich mit diesen kritisch auseinandersetzen.

Fertigkeiten Die Studierenden erwerben folgende Fertigkeiten:

1. Die Studierenden können Fabriken und andere Materialflusssysteme hinsichtlich Neuentwicklungs- und Änderungsbedarf analysieren.

2. Die Studierenden können Fabriken und andere Materialflusssysteme neu planen und umgestalten.

3. Die Studierenden können Vorgehensweisen zur Implementierung neuer und geänderter Materialflusssysteme entwickeln.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Die Studierenden erwerben folgende Sozialkompetenzen:

1. Die Studierenden können in der Gruppe Planungsvorschläge zur Entwicklung neuer und Verbesserung existierender Materialflusssysteme entwickeln.

2. Die entwickelten Planungsvorschläge aus der Gruppenarbeit können gemeinsam dokumentiert und präsentiert werden.

3. Die Studierenden können aus der Kritik der Planungsvorschläge Verbesserungsvorschläge ableiten und selbst konstruktiv Kritik üben.


Selbstständigkeit Die Studierenden erwerben folgende selbstständige Kompetenzen:

1. Die Studierenden sind in der Lage unter Anwendung erlernter Vorgehensmodelle die Neu- und Umgestaltung von Materialflusssystemen zu planen.

2. Die Studierenden können die Stärken und Schwächen erlernter Methoden der Fabrikplanung selbstständig erarbeiten und in einem Kontext geeignete Methoden auswählen.

3. Die Studierenden können selbstständig Neuplanungen und Umgestaltungen von Materialflusssystemen durchführen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1445: Fabrikplanung
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Hendrik Wilhelm Rose
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Fabrik- und Materialflussplanung. Die Studierenden erlernen dabei Vorgehensmodelle und Methoden, um neue Fabriken zu planen und bestehende Materialflusssysteme zu verbessern. Die Vorlesung enthält drei grundsätzliche Themenfelder:

(1) Analyse von Fabrik- und Materialflusssystemen

(2) Neu- und Umplanung von Fabrik- und Materialflusssystemen

(3) Implementierung und Umsetzung der Fabrikplanung

Die Studierenden arbeiten sich dabei in mehrere verschiedene Methoden und Musterlösungen pro Themenfeld ein. Beispiele aus der Praxis und Planungsübungen vertiefen die besprochenen Methoden und erklären die Anwendung. Die Besonderheiten einer Fabrikplanung im internationalen Kontext werden vermittelt. Aktuelle Trends in der Fabrikplanung runden die Vorlesung ab.

Literatur

Bracht, Uwe; Wenzel, Sigrid; Geckler, Dieter (2018): Digitale Fabrik: Methoden und Praxisbeispiele. 2. Aufl.: Springer, Berlin.

Helbing, Kurt W. (2010): Handbuch Fabrikprojektierung. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg.

Lotter, Bruno; Wiendahl, Hans-Peter (2012): Montage in der industriellen Produktion: Optimierte Abläufe, rationelle Automatisierung. 2. Aufl.: Springer, Berlin.

Müller, Egon; Engelmann, Jörg; Löffler, Thomas; Jörg, Strauch (2009): Energieeffiziente Fabriken planen und betreiben. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg.

Schenk, Michael; Müller, Egon; Wirth, Siegfried (2014): Fabrikplanung und Fabrikbetrieb. Methoden für die wandlungsfähige, vernetzte und ressourceneffiziente Fabrik. 2. Aufl. Berlin [u.a.]: Springer Vieweg.

Wiendahl, Hans-Peter; Reichardt, Jürgen; Nyhuis, Peter (2014): Handbuch Fabrikplanung: Konzept, Gestaltung und Umsetzung wandlungsfähiger Produktionsstätten. 2. Aufl. Carl Hanser Verlag.



Lehrveranstaltung L1446: Produktionslogistik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Arnd Schirrmann
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Einführung: Situation, Bedeutung und Innovationsschwerpunkte der Logistik im Produktionsunternehmen, Aspekte der Beschaffungs-, Produktions-, Distributions- und Entsorgungslogistik, Produktions- und Transportnetzwerke
  • Logistik als Produktionsstrategie: Logistikorientierte Arbeitsweise in der Fabrik, Durchlaufzeit, Unternehmensstrategie, strukturierte Vernetzung, Senkung der Komplexität, integrierte Organisation, Integrierte Produkt- und Produktionslogistik (IPPL)
  • Logistikgerechte Produkt- und Prozessstrukturierung: Logistikgerechte Produkt-, Materialfluss-, Informations- und Organisationsstrukturen
  • Logistikorientierte Produktionssteuerung: Situation und Entwicklungstendenzen, Logistik und Kybernetik, Marktorientierte Produktionsplanung, -steuerung, -überwachung, PPS-Systeme und Fertigungssteuerung, kybernetische Produktionsorganisation und -steuerung (KYPOS), Produktionslogistik-Leitsysteme (PLL).
  • Planung der Produktionslogistik: Kennzahlen, Entwicklung eines Produktionslogistik-Konzeptes, EDV-gestützte Hilfsmittel zur Planung der Produktionslogistik, IPPL-Funktionen, Wirtschaftlichkeit von Logistik-Projekten
  • Produktionslogistik-Controlling: Produktionslogistik und Controlling, materialflussorientierte Kostentransparenz, Kostencontrolling (Prozesskostenrechnung, Kostenmodell im IPPL), Verfahrenscontrolling (Ganzheitliches Produktionssystem, Methoden und Tools, Methodenportal MEPORT.net)


Literatur

Pawellek, G.: Produktionslogistik: Planung - Steuerung - Controlling. Carl Hanser Verlag 2007

Modul M1739: Betriebsaspekte in der Luftfahrt (Variante A: 6 LP)

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Betrieb einer Luftverkehrsgesellschaft (L1310) Vorlesung 3 3
Flugführung I (Grundlagen) (L0848) Vorlesung 2 2
Flugführung I (Grundlagen) (L0854) Hörsaalübung 1 1
Flughafenbetrieb (L1276) Vorlesung 3 3
Flughafenplanung (L1275) Vorlesung 2 2
Flughafenplanung (L1469) Gruppenübung 1 1
Luftverkehr und Umwelt (L2376) Vorlesung 3 3
Modulverantwortlicher Prof. Volker Gollnick
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Lufttransportsysteme

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

Analyse und Beschreibung des Zusammenwirkens von Menschen und Luftfahrzeugen im Betrieb

Fertigkeiten

Verstehen und Anwenden von Auslegungsmethoden und Berechnungsverfahren

Verstehen interdisziplinärer und integrativer Wechselwirkungen

Bewertung betrieblicher Fragen der Luftfahrt und Entwicklung betrieblicher Lösungsmöglichkeiten

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Arbeiten in Gruppen zur konzentrierten Lösungsfindung 

Kommunikation, Durchsetzungsfähigkeit, fachliche Überzeugungsfähigkeit

Selbstständigkeit

Organisation von Arbeitsabläufen und Strategien

Strukturierte Aufgabenanalyse und Lösungsfindung

Arbeitsaufwand in Stunden Abhängig von der Wahl der Lehrveranstaltungen
Leistungspunkte 6
Zuordnung zu folgenden Curricula Data Science: Vertiefung III. Applications: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Infrastruktur und Mobilität: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1310: Betrieb einer Luftverkehrsgesellschaft
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Dr. Felix Presto
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Einführung und Überblick
  2. Geschäftsmodelle von Luftverkehrsgesellschaften
  3. Interdependenzen der Flugplanung (Netzwerkmanagement, Slot Management, Netzstrukturen, Umlaufplanung)
  4. Operative Flugvorbereitung (Beladung, Nutzlast/Reichweite, etc.)
  5. Flottenpolitik
  6. Flugzeugbewertung und Flottenplanung
  7. Aufbau und Organisation einer Luftverkehrsgesellschaft
  8. Instandhaltung von Flugzeugen

bis SoSe 2022

Literatur

Volker Gollnick, Dieter Schmitt: The Air Transport System, Springer Berlin Heidelberg New York, 2014

Paul Clark: “Buying the Big Jets”, Ashgate 2008

Mike Hirst: The Air Transport System, AIAA, 2008

Lehrveranstaltung L0848: Flugführung I (Grundlagen)
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Dozenten Prof. Volker Gollnick
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Einführung und Motivation Flugführungsprinzipien

Cockpit- und Avioniksysteme (Cockpitgestaltung, Cockpitausrüstung, Bus- und Rechnersysteme)

Luftverkehrsmanagement (Luftraumstrukturen, Organisation der Flugsicherung, etc.)

Grundlagen der Flugmeßtechnik Positionsmessung (geometrische Verfahren, Entfernungsmessung, Richtungmessung) Bestimmung der Fluglage (Magnetfeld- und Trägheitssensoren) Geschwindigkeitsmessung

Theorie der Navigation

Funknavigation

Satellitennavigation

Luftraumüberwachung (Radarsysteme)

Kommunikationssysteme

Integrierte Navigations- und Führungssysteme

Literatur

Rudolf Brockhaus, Robert Luckner, Wolfgang Alles: "Flugregelung", Springer Berlin Heidelberg New York, 2011

Holger Flühr: "Avionik und Flugsicherungssysteme", Springer Berlin Heidelberg New York, 2013

Volker Gollnick, Dieter Schmitt "Air Transport Systems", Springer Berlin Heidelberg New York, 2016

R.P.G. Collinson „Introduction to Avionics”, Springer Berlin Heidelberg New York 2003

Lehrveranstaltung L0854: Flugführung I (Grundlagen)
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Dozenten Prof. Volker Gollnick
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1276: Flughafenbetrieb
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Dr. Peter Willems
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt FA-F Flugbetrieb Flugbetrieb - Produktion Infrastruktur Betrieb Planung Masterplanung Flughafenkapazität Bodenverkehrdienste Terminalbetrieb
Literatur Richard de Neufville, Amedeo Odoni: Airport Systems, McGraw Hill, 2003
Lehrveranstaltung L1275: Flughafenplanung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Dr. Ulrich Häp
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Einführung, Definitionen, Rahmen, Überblick
  2. Start- und Landebahnsysteme
  3. Luftraumstrukturen rund um den Flughafen 
  4. Befeuerung, Markierungen, Beschilderung
  5. Vorfeld- und Terminalkonfigurationen
Literatur

N. Ashford, Martin Stanton, Clifton Moore: Airport Operations, John Wiley & Sons, 1991

Richard de Neufville, Amedeo Odoni: Airport Systems, Aviation Week Books, MacGraw Hill, 2003



Lehrveranstaltung L1469: Flughafenplanung
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Dr. Ulrich Häp
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L2376: Luftverkehr und Umwelt
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Dozenten Dr. Florian Linke
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Die Lehrveranstaltung vermittelt die notwendigen Grundlagen und Methoden für das Verständnis der Wechselwirkungen des Luftverkehrs mit der Umwelt, sowohl in Bezug auf die Wirkung von Wetter/Klima auf das Fliegen als auch hinsichtlich der Auswirkungen des Luftverkehrs auf Schadstoffemissionen, Lärm und Klima.

Es werden im Einzelnen die folgenden Themen behandelt:

  • Atmosphärenphysik/-chemie
    • Aufbau und Statik
    • Dynamik (Wasserkreislauf, Entstehung von Wetterereignissen, Hoch- und Tiefdruckgebiete, Wind, Böen und Turbulenz)
    • Wolkenphysik (Thermodynamik, Kondensstreifen)
    • Strahlungsphysik (Energiebilanz, Treibhauseffekt)
    • Photochemie (Ozonchemie)
  • Umweltwirkungen (Wetter) auf das Fliegen
    • Atmosphärische Einflüsse auf Flugleistungen
    • Flugplanung
    • Störungen durch Wetter, z.B. Gewitter, Winterwetter (Vereisung), Clear Air Turbulence, Sicht
    • Auswirkungen des Klimawandels und Adaption
  • Wirkungen des Luftverkehrs auf Umwelt und Klima
    • Schadstoffemissionen der Luftfahrt
    • Wirkung von Emissionen auf Konzentrationen in der Atmosphäre
    • Klimametriken/-modelle und Hintergrundszenarien
    • Emissionskataster
  • Mitigationsmaßnahmen
    • Technologische Maßnahmen, z.B. klimaoptimierter Flugzeugentwurf
    • Alternative Kraftstoffe
    • Operationelle Maßnahmen, z.B. klimaoptimierte Flugplanung
    • Umweltpolitische Maßnahmen, z.B. EU-ETS, CORSIA
    • Potenziale und Gegenüberstellung, Begriff der Ökoeffizienz
  • Lokale Umweltwirkungen
    • Lokale Luftqualität (Partikel/Feinstaub, sonstige Emissionen in Bodennähe)
    • Lärm (Lärmquellen, Lärmmetriken, Lärmimmissionen, Messung, Zertifizierung, Psychoakustik, Lärmmitigation)
    • Gesundheitliche Auswirkungen
  • Aspekte der Nachhaltigkeit
    • Weitere Aspekte, u.a. Lebenszyklusemissionen, Entsorgung
    • Einordnung in globale Ziele, z.B. Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen, Pariser Klimaabkommen
Literatur
  • Ruijgrok, G.: Elements of Aircraft Pollution, Delft University Press, 2005
  • Friedrich, R., Reis, S.: Emissions of Air Pollutants, Springer 2004
  • Janic, M.: The Sustainability of Air Transportation, Ashgate, 2007
  • Schumann, U. (ed.): Atmospheric Physics: Background - Methods - Trends, Springer, Berlin, Heidelberg, 2012
  • Spiridonov, V., Curic, M.: Fundamentals of Meteorology, Springer, 2021
  • Kaltschmitt, M., Neuling, U.: Biokerosene - Status and Prospects, Springer, 2018
  • Roedel, W., Wagner, T.: Physik unserer Umwelt: Die Atmosphäre, Springer, 2017
  • W. Bräunling: Flugzeugtriebwerke. Springer-Verlag Berlin, Deutschland, 2009
  • G. Brüning, X. Hafer, G. Sachs: Flugleistungen, Springer, 1993

Fachmodule der Vertiefung II. Luftfahrtsysteme

Modul M1156: Systems Engineering

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Systems Engineering (L1547) Vorlesung 3 4
Systems Engineering (L1548) Hörsaalübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Ralf God
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:
• Mathematik
• Mechanik
• Thermodynamik
• Elektrotechnik
• Regelungstechnik

Vorkenntnisse in:
• Flugzeug-Kabinensysteme

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

Studierende können:
• Vorgehensmodelle, Methoden und Werkzeuge für das Systems Engineering zur Entwicklung komplexer Systeme verstehen
• Innovationsprozesse und die Notwendigkeit des Technologiemanagements beschreiben
• den Flugzeug-Entwicklungsprozess und den Vorgang der Musterzulassung bei Flugzeugen erläutern
• den System-Entwicklungsprozess inklusive der Anforderungen an die Zuverlässigkeit von Systemen erklären
• die Umgebungs- und Einsatzbedingungen von Luftfahrtausrüstung mit den entsprechenden Testanforderungen benennen
• die Methodik des Requirements-Based Engineering (RBE) und des Model-Based Requirements Engineering (MBRE) einschätzen

Fertigkeiten

Studierende können:
• das Vorgehen zur Entwicklung eines komplexen Systems planen
• die Entwicklungsphasen und Entwicklungsaufgaben organisieren
• erforderliche Geschäfts- und Technikprozesse zuordnen
• Werkzeuge und Methoden des Systems Engineering anwenden

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können:
• ihre Aufgaben innerhalb eines Entwicklungsteams verstehen und annehmen
• sich mit ihrer Rolle ihre Aufgaben in den Gesamtprozess einordnen
• ihre Lieferanten und Kunden in großen Projekten verstehen und bedienen
• Verantwortung für Mensch und Technik bei der Entwicklung sicherheitskritischer Systeme übernehmen

Selbstständigkeit

Studierende können:
• in einem Entwicklungsteam mit Aufgabenteilung interagieren und kommunizieren
• eigenständig Bauvorschriften recherchieren und identifizieren
• alleine Anforderungen formulieren 
• von sich aus Testpläne erstellen und Zulassungen begleiten

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1547: Systems Engineering
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist die Schaffung von Voraussetzungen für die Entwicklung und Integration von komplexen Systemen am Beispiel von Verkehrsflugzeugen und  Kabinensystemen. Es soll Prozess-, Werkzeug- und Methodenkompetenz erreicht werden. Vorschriften, Richtlinien und Zulassungsaspekte sollen bekannt sein.

Schwerpunkte der Vorlesung bilden die Prozesse beim Innovations- und Technologiemanagement, der Systementwicklung, Systemintegration und der Zulassung sowie Werkzeuge und Methoden für das Systems Engineering:
• Innovationsprozesse
• IP-Schutz
• Technologiemanagement
• Systems Engineering
• Flugzeug-Entwicklungsprozess
• Themen der Zulassung
• System-Entwicklungsprozess
• Sicherheitsziele und Fehlertoleranz
• Umgebungs- und Einsatzbedingungen
• Werkzeuge und Methoden für das Systems Engineering
• Requirements-Based Engineering (RBE)
• Model-Based Requirements Engineering (MBRE)

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- diverse Normen und Richtlinien (EASA, FAA, RTCA, SAE)
- Hauschildt, J., Salomo, S.: Innovationsmanagement. Vahlen, 5. Auflage, 2010
- NASA Systems Engineering Handbook, National Aeronautics and Space Administration, 2007
- Hinsch, M.: Industrielles Luftfahrtmanagement: Technik und Organisation luftfahrttechnischer Betriebe. Springer, 2010
- De Florio, P.: Airworthiness: An Introduction to Aircraft Certification. Elsevier Ltd., 2010
- Pohl, K.: Requirements Engineering. Grundlagen, Prinzipien, Techniken. 2. korrigierte Auflage, dpunkt.Verlag, 2008

Lehrveranstaltung L1548: Systems Engineering
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0805: Technical Acoustics I (Acoustic Waves, Noise Protection, Psycho Acoustics )

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Technische Akustik I (Akustische Wellen, Lärmschutz, Psychoakustik) (L0516) Vorlesung 2 3
Technische Akustik I (Akustische Wellen, Lärmschutz, Psychoakustik) (L0518) Hörsaalübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Benedikt Kriegesmann
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Mechanics I (Statics, Mechanics of Materials) and Mechanics II (Hydrostatics, Kinematics, Dynamics)

Mathematics I, II, III (in particular differential equations)

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

The students possess an in-depth knowledge in acoustics regarding acoustic waves, noise protection, and psycho acoustics and are able to give an overview of the corresponding theoretical and methodical basis.

Fertigkeiten

The students are capable to handle engineering problems in acoustics by theory-based application of the demanding methodologies and measurement procedures treated within the module.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students can work in small groups on specific problems to arrive at joint solutions.

Selbstständigkeit

The students are able to independently solve challenging acoustical problems in the areas treated within the module. Possible conflicting issues and limitations can be identified and the results are critically scrutinized.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Simulationstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0516: Technical Acoustics I (Acoustic Waves, Noise Protection, Psycho Acoustics )
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Sören Keuchel
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

- Introduction and Motivation
- Acoustic quantities
- Acoustic waves
- Sound sources, sound radiation
- Sound engergy and intensity
- Sound propagation
- Signal processing
- Psycho acoustics
- Noise
- Measurements in acoustics

Literatur

Cremer, L.; Heckl, M. (1996): Körperschall. Springer Verlag, Berlin
Veit, I. (1988): Technische Akustik. Vogel-Buchverlag, Würzburg
Veit, I. (1988): Flüssigkeitsschall. Vogel-Buchverlag, Würzburg

Lehrveranstaltung L0518: Technical Acoustics I (Acoustic Waves, Noise Protection, Psycho Acoustics )
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Sören Keuchel
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0721: Klimaanlagen

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Klimaanlagen (L0594) Vorlesung 3 5
Klimaanlagen (L0595) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Arne Speerforck
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Technische Thermodynamik I, II, Strömungsmechanik, Wärmeübertragung
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende kennen die verschiedenen Arten von Klimaanlagen und die dazugehörenden Regelungskonzepte für stationäre und mobile Anwendungen. Sie beherrschen die Zustandsänderungen feuchter Luft im h1+x,x-Diagramm. Sie sind in der Lage die aus hygienischen Gründen notwendigen Luftvolumenströme für Aufenthaltsräume von Personen zu bestimmen und können dazu die geeigneten Filterverfahren auswählen. Ihnen sind grundlegende Raumströmungszustände bekannt und sie können einfache Verfahren zur Berechnung einer Strömung in Räumen anwenden. Sie wissen, wie ein Kanalnetz ausgelegt und berechnet wird. Sie sind mit verschiedenen Verfahren zur Erzeugung von Kälte vertraut und können die entsprechenden Prozesse in den geeigneten thermodynamischen Diagrammen darstellen. Sie kennen die verschiedenen Umweltbewertungskriterien für Kältemittel.


Fertigkeiten

Studierende beherrschen die Berechnung von Klimaanlagen für stationäre und mobile Anwendungen. Sie können eine Kanalnetzberechnung durchführen und sind befähigt, einfache Planungsaufgaben selbstständig unter Berücksichtigung der Einbindung natürlicher Wärmequellen und -senken durchzuführen. Sie sind in der Lage aktuelle Forschungsergebnisse in die Praxis zu übertragen und wissenschaftliche Arbeiten auf dem Gebiet der Klimatechnik selbstständig durchzuführen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in Vorlesung und Übung anhand vieler Beispiele und Experimente zielorientiert in Kleingruppen diskutieren, einen Lösungsweg erarbeiten und diesen darstellen. Sie können im Rahmen von Übungsaufgaben eigenständig weitergehende Fragestellungen entwickeln und zielgerechte Lösungen ausarbeiten. 






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.  In den Übungen diskutieren die Studierenden die in den Vorlesungen vermittelten Methoden anhand komplexer Aufgabenstellungen und analysieren die Ergebnisse kritisch.




Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Wahlpflicht
Energietechnik: Vertiefung Schiffsmaschinenbau: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0594: Klimaanlagen
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 5
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 108, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Arne Speerforck, Prof. Gerhard Schmitz
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

1. Überblick über Klimaanlagen 1.1 Einteilung von Klimaanlagen1.2 Lüftung1.3 Aufbau und Funktion von Klimaanlagen2. Thermodynamische Prozesse in Klimaanlagen2.1 Das h,x-Diagramm für feuchte Luft2.2 Mischkammer, Vorwärmer, Nachwärmer2.3 Luftkühler2.4 Luftbefeuchter2.5 Darstellung des konventionellen Klimaanlagenprozesses im h,x-Diagramm2.6 Sorptionsgestützte Klimatisierung3. Berechnung der Heiz- und Kühlleistung3.1 Heizlast und Heizleistung3.2 Kühllasten und Kühlleistung3.3 Berechnung der inneren Kühllast3.4 Berechnung der äußeren Kühllast4. Lufttechnische Anlagen4.1 Frischluftbedarf4.2 Raumluftströmung4.3 Kanalnetzberechnung4.4 Ventilatoren4.5 Filter5. Kälteanlagen5.1. Kaltdampfkompressionskälteanlagen5.2Absorptionskälteanlagen

Literatur
  • Schmitz, G.: Klimaanlagen, Skript zur Vorlesung
  • VDI Wärmeatlas, 11. Auflage, Springer Verlag, Düsseldorf 2013
  • Herwig, H.; Moschallski, A.: Wärmeübertragung, Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden 2009
  • Recknagel, H.;  Sprenger, E.; Schrammek, E.-R.: Taschenbuch für Heizung- und Klimatechnik 2013/2014, 76. Auflage, Deutscher Industrieverlag, 2013



Lehrveranstaltung L0595: Klimaanlagen
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Arne Speerforck, Prof. Gerhard Schmitz
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1690: Luftfahrzeugentwurf II (Entwurf von Flugsystemen)

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Luftfahrzeugentwurf II (Drehflügler, Sonderflugzeuge, UAV) (L0844) Vorlesung 3 3
Luftfahrzeugentwurf II (Drehflügler, Sonderflugzeuge, UAV) (L0847) Hörsaalübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Volker Gollnick
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Luftfahrzeugentwurf I (Entwurf von Verkehrsflugzeugen)

Lufttransportsysteme



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

Kenntnis verschiedener Flugsystemkonzepte und deren Besonderheiten (Überschallflugzeuge, Drehflügler, Hochleistungsflugzeuge, Unbemannte Flugsysteme)

Verständnis der Vor- und Nachteile sowie physikalischen Wirkprinzipien unterschiedlicher Luftfahrzeugsysteme

Kenntnis des Einflusses spezieller Missionsanforderungen auf die Definition und Konzeption von Luftfahrzeugsystemen

Vertiefte Kenntnis der Leistungsauslegung und Bewertung verschiedener Luftfahrzeugsysteme

Fertigkeiten

Verstehen und Anwenden von Auslegungsmethoden und Berechnungsverfahren

Verstehen interdisziplinärer und integrativer Wechselwirkungen

Missionsorientierte technische Definition von Luftfahrzeugsystemen

Anwendung geeigneter spezieller konzeptioneller Berechnungsmethoden für besondere Ausrüstungsmerkmale

Bewertung verschiedener Entwurfslösungen

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Arbeiten in Gruppen zur konzentrierten Lösungsfindung 

Kommunikation, Durchsetzungsfähigkeit, fachliche Überzeugungsfähigkeit

Selbstständigkeit

Organisation von Arbeitsabläufen und Strategien

Strukturierte Aufgabenanalyse und Lösungsfindung

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0844: Luftfahrzeugentwurf II (Drehflügler, Sonderflugzeuge, UAV)
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Jens Thöben
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Auslegung von Überschallverkehrsflugzeugen
  2. Grundlagen für die Auslegung von Hochleistungsflugzeugen
  3. Grundlagen für den Entwurf von Drehflüglern
  4. Grundlagen für die Auslegung von unbemannten Flugsystemen, Lufttaxis, Elektroflugzeuge
Literatur

Gareth Padfield: Helicopter Flight Dynamics, butterworth ltd.

Raymond Prouty: Helicopter Performance Stability and Control, Krieger Publ.

Klaus Hünecke: Das Kampfflugzeug von Heute, Motorbuch Verlag

Jay Gundelach: Designing Unmanned Aircraft Systems -  Configurative Approach, AIAA

Lehrveranstaltung L0847: Luftfahrzeugentwurf II (Drehflügler, Sonderflugzeuge, UAV)
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Dr. Bernd Liebhardt, Jens Thöben
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0764: Flugsteuerungssysteme

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Flugsteuerungssysteme (L0736) Vorlesung 3 4
Flugsteuerungssysteme (L0740) Hörsaalübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Frank Thielecke
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:

  • Mathematik
  • Mechanik
  • Thermodynamik
  • Elektrotechnik
  • Strömungsmechanik
  • Regelungstechnik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können:

  • den generellen Aufbau und die Wirkprinzipien der primären Flugsteuerung sowie von Aktuator-, Avionik-, und Hochauftriebssystemen von Flugzeugen inklusive deren spezifischen Eigenschaften und Anwendungsfelder beschreiben,
  • einen Überblick über die Funktionsweise und den Aufbau flugzeugspezifischer Fahrwerke und Fahrwerkssysteme geben,
  • unterschiedlicher Konfigurationen der jeweiligen Flugzeugsysteme erläutern,
  • entsprechende Ausgestaltungen erklären.






unterschiedlicher Konfigurationen der jeweiligen Flugzeugsysteme erläutern,

Fertigkeiten

Studierende können:

  • Aktuatorsysteme der primären Flugsteuerung auslegen,
  • einen Reglerentwurfsprozess für Aktuatoren der Flugsteuerung durchführen,
  • Hochauftriebssysteme auslegen und Hochauftriebskinematiken entwerfen,
  • die Auslegung der grundlegenden Fahrwerkskomponenten durchführen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können:

  • In gemischten Teams gemeinschaftlich Lösungen erarbeiten
  • Erarbeitete Lösungen vor anderen Studierenden vorstellen und erklären
  • Eigene Lösungsideen mit Experten diskutieren

Selbstständigkeit

Studierende können:

  • Selbstständig aus komplexen Fragestellungen Anforderungen an Flugzeugsysteme ableiten und entsprechende, vereinfachte Entwurfsprozesse einleiten und durchführen
  • Selbstständig im Rahmen von Übungen erlernte Methoden anzuwenden 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 165 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0736: Flugsteuerungssysteme
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Frank Thielecke
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Aktuatorik (Grundkonzepte von Aktuatoren; elektro-mechanische Aktuatoren; Modellierung, Analyse  und Auslegung von Positionsregelsystemen; hydromotorische Stellsysteme)
  • Flugsteuerungssysteme (Steuerflächen, Scharniermomente; Stabilitäts- und Steuerbarkeitsanforderungen, Stellkräfte; reversible und irreversible Flugsteuerung; Servo-Stellsysteme)
  • Fahrwerksysteme (Konfigurationen und Geometrien; Analyse von Fahrwerkssystemen mit Hinblick auf Stoßdämpferdynamiken, Dynamik des abbremsenden Flugzeuges und Leistungsbedarf; Aufbau und Analyse von Bremssystemen im Hinblick auf Energie und Wärme; ABS)
  • Kraftstoffsysteme (Architekturen; Flugkraftstoffe; Systemkomponenten; Betankungsanlage; Tankinertisierung; Kraftstoffmanagement; Trimmtank)
  • Enteisungssysteme (Atmosphärische Vereisungsbedingungen; physikalische Prinzipien von Enteisungssystemen)


Literatur
  • Moir, Seabridge: Aircraft Systems
  • Torenbek: Synthesis of Subsonic Airplane Design
  • Curry: Aircraft Landing Gear Design: Principles and Practices


Lehrveranstaltung L0740: Flugsteuerungssysteme
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Frank Thielecke
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0771: Flugphysik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Aerodynamik und Flugmechanik I (L0727) Vorlesung 3 3
Flugmechanik II (L0730) Vorlesung 2 2
Flugmechanik II (L0731) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Frank Thielecke
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:

  • Mathematik
  • Mechanik
  • Themodynamik
  • Luftfahrtechnik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen Studierende können:
  • Die Fundamentalgleichungen der Aerodynamik für kompressible, inkompressible und reibungsbehaftete Strömungen beschreiben 
  • Wirkprinzipien von Flügelprofilen und Tragflächen erläutern
  • Die Bewegungsgleichungen des Flugzeugs erklären
  • Die Flugleistung sowie Stabilität des Flugzeugs einschätzen 
  • Die Dynamik der Längs-und Seitenbewegung beschreiben
  • Methoden der Flugsimulation und Flugmesstechnik erläutern
Fertigkeiten Studierende können:
  • Flugmechanische Simulationen durchführen
  • Flugmechanische Zusammenhänge aus virtuellen wie realen Flugversuchsdaten herleiten
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können:

  • Simulationen in Gruppen durchführen und Ergebnisse diskutieren
  • Flugversuchsdaten in Gruppen auswerten, Ergebnisse diskutieren und präsentieren
Selbstständigkeit

Studierende können:

  • Lehrinhalte eigenständig aufbereiten
  • Simulationsmodelle eigenständig vorbereiten, erarbeiten und aufbereiten
  • Lehrinhalte auf virtuelle sowie reale Flugversuchsdaten anwenden 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 160 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0727: Aerodynamik und Flugmechanik I
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Frank Thielecke, Dr. Ralf Heinrich
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Aerodynamik (Fundamentalgleichungen; kompressible und inkompressible Strömungen; Flügelprofile und Tragflächen; Reibungsbehaftete Strömungen)
  • Flugmechanik (Bewegungsgleichungen; Flugleistung; Steuerflächen, Beiwerte; Längsstabilität und Steuerung; Trimmzustände; Flugmanöver)


Literatur
  • Schlichting, H.; Truckenbrodt, E.: Aerodynamik des Flugzeuges I und II
  • Etkin, B.: Dynamics of Atmospheric Flight
  • Sachs/Hafer: Flugmechanik
  • Brockhaus: Flugregelung
  • J.D. Anderson: Introduction to flight


Lehrveranstaltung L0730: Flugmechanik II
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Frank Thielecke
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Inhalt:

  • Dynamik der Längsbewegung
  • stationärer unsymmetrischer Flug
  • Flugmanöver der Seitenbewegung
  • Dynamik der Seitenbewegung
  • Methoden der Flugsimulation
  • Experimentelle Methoden der Flugmechanik
  • Modellvalidierung mit Parameteridentifikation


Literatur
  • Schlichting, H.; Truckenbrodt, E.: Aerodynamik des Flugzeuges I und II
  • Etkin, B.: Dynamics of Atmospheric Flight
  • Sachs/Hafer: Flugmechanik
  • Brockhaus: Flugregelung
  • J.D. Anderson: Introduction to flight




Lehrveranstaltung L0731: Flugmechanik II
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Frank Thielecke
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0763: Flugzeug-Energiesysteme

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Flugzeug-Energiesysteme (L0735) Vorlesung 3 4
Flugzeug-Energiesysteme (L0739) Hörsaalübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Frank Thielecke
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:

  • Mathematik
  • Mechanik
  • Thermodynamik
  • Elektrotechnik
  • Strömungsmechanik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können:

  • die Schwierigkeiten bei der Auslegung von Energiesystemen von Flugzeugen richtig einschätzen
  • die wichtigsten Komponenten und Auslegungspunkte von hydraulischen und elektrischen Versorgungssystemen beschreiben
  • einen Überblick über Wirkprinzipien von Klimaanlagen geben
  • verschiedene Systemkonzepte zur Enteisung beschreiben
  • Randbedingungen zur Elektrifizierung von Flugzeugsystemen identifizieren, sowie mögliche Konzepte und Einschränkungen kritisch bewerten
  • Architekturen für Systeme zur Kraftstoffversorgung beschreiben, sowie Designbeispiele darlegen
  • Mögliche Konzepte zur Integration von Brennstoffzellen-Systemen erläutern, sowie allgemeine Ansätze zum emissionsfreien Fliegen bewerten
Fertigkeiten

Studierende können:

  • Hydraulische und elektrische Versorgungssysteme an Bord von Flugzeugen auslegen
  • Thermodynamische Analysen von Klimaanlagen durchführen
  • Eisschutzsysteme auslegen 
  • Mögliche Elektrifizierungskonzepte auf bestehende Flugzeugsysteme anwenden
  • Systeme zur Kraftstoffversorgung auslegen
  • Die Auslegung eines Brennstoffzellensystems durchführen
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können:

  • Systemauslegungen in Gruppen durchführen und Ergebnisse diskutieren
  • Systemtechnische Problemstellungen präsentieren und Lösungen mit Expertinnen und Experten diskutieren
Selbstständigkeit
Studierende können:
  • Vorlesungsinhalte eigenständig aufbereiten
  • Im Rahmen der Übungen erlernte Methoden auf weiterführende Problemstellungen anwenden
  • Komplexe Systemabhängigkeiten selbstständig identifizieren und zu vereinfachten Modellen und Auslegungsprozessen abstrahieren
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 165 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0735: Flugzeug-Energiesysteme
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Frank Thielecke
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Hydraulische Energiesysteme
  2. Elektrische Energiesysteme
  3. Klimaanlagen und Bordkühlsysteme
  4. Eisschutzsysteme
  5. Kraftstoffsysteme
  6. More-Electric Aircraft und elektrisches Fliegen
  7. Brennstoffzellensysteme und Wasserstoff


Literatur
  • Moir, Seabridge: Aircraft Systems
  • Green: Aircraft Hydraulic Systems
  • Torenbek: Synthesis of Subsonic Airplane Design
  • SAE1991: ARP; Air Conditioning Systems for Subsonic Airplanes


Lehrveranstaltung L0739: Flugzeug-Energiesysteme
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Frank Thielecke
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0812: Luftfahrzeugentwurf I (Entwurf von Verkehrsflugzeugen)

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Luftfahrzeugentwurf I (Entwurf von Verkehrsflugzeugen) (L0820) Vorlesung 3 3
Luftfahrzeugentwurf I (Entwurf von Verkehrsflugzeugen) (L0834) Hörsaalübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Volker Gollnick
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Bachelor Mech. Eng.
  • Bachelor Verkehrswissenschaften
  • Vordiplom Maschinenbau
  • Modul Luftfahrtsysteme
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  1. Grundlegendes Verständnis der Vorgehensweise für den ganzheitlichen Flugzeugentwurf am Beispiel Verkehrsflugzeuge
  2. Verständnis der Wechselwirkungen und Beiträge der verschiedenen Disziplinen
  3. Einfluss der relevanten Entwurfparameter auf die Auslegung des Flugzeugs am Beispiel Verkehrsflugzeuge
  4. Kennenlernen der grundlegenden Berechnungsmethoden
Fertigkeiten

Verstehen und Anwenden von Auslegungsmethoden und Berechnungsverfahren

Verstehen interdisziplinärer und integrativer Wechselwirkungen

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Arbeiten in interdisziplinären Teams

Kommunikation

Selbstständigkeit Organisation von Arbeitsabläufen und -strategien
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 10 % Testate Durchführung einer Konzeptauslegung für ein Verkehrsflugzeug
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0820: Luftfahrzeugentwurf I (Entwurf von Verkehrsflugzeugen)
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Jens Thöben
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Einführung in den Flugzeugentwurfsprozess

  1. Einführung/Ablauf der Flugzeugentwicklung/Verschiedene Flugzeugkonfigurationen
  2. Anforderungen und Auslegungsziele, wesentliche Auslegungsparameter (u.a. Nutzlast-Reichweiten-Diagramm)
  3. Statistische Methoden im Gesamtentwurf/Datenbankmethoden
  4. Kabinenauslegung (Rumpfdimensionierung, Ausstattung, Ladesysteme)
  5. Grundlagen des aerodynamischen Entwurfs (Polare, Geometrie, 2D/3DAerodynamik)
  6. Flügelgeometrie
  7. Leitwerke und Fahrwerk
  8. Grundlagen der Triebwerksdimensionsierung und -integration
  9. Grundlagen der Flugleistungsauslegung für den Reiseflug
  10. Auslegung Start u. Landung (Streckenberechnung)
  11. Lasten (Festigkeitsauslegung, V-n-Diagramm)
  12. Betriebskosten
Literatur

J. Roskam: "Airplane Design"

D.P. Raymer: "Aircraft Design - A Conceptual Approach"

J.P. Fielding: "Introduction to Aircraft Design"

Jenkinson, Simpkon, Rhods: "Civil Jet Aircraft Design"

Lehrveranstaltung L0834: Luftfahrzeugentwurf I (Entwurf von Verkehrsflugzeugen)
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Jens Thöben
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1155: Flugzeug-Kabinensysteme

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Flugzeug-Kabinensysteme (L1545) Vorlesung 3 4
Flugzeug-Kabinensysteme (L1546) Hörsaalübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Ralf God
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:
• Mathematik
• Mechanik
• Thermodynamik
• Elektrotechnik
• Regelungstechnik

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

Studierende können:
• die Betriebsabläufe in der Flugzeugkabine, deren Ausrüstung und Systeme beschreiben
• die funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen an Kabinensysteme erläutern
• die Notwendigkeit der Kabinenbetriebs- und Notfallsysteme erklären
• die Herausforderungen der Mensch-Technik-Interaktion in der Kabine einschätzen

Fertigkeiten

Studierende können:
• das Kabinenlayout für ein vorgegebenes Geschäftsmodell einer Fluggesellschaft erstellen
• Kabinensysteme für den sicheren Kabinenbetrieb auslegen
• Notfallsysteme für eine zuverlässige Mensch-Systeminteraktion gestalten
• Lösungen für Komfortanforderungen und Unterhaltungssysteme in der Kabine entwerfen

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können:
• bestehende Systemlösungen nachvollziehen und anhand bstehender Anforderungen erklären
• mit Experten in Fachsprache diskutieren
• Systemfunktionen erklären
• die Kritikalität von Funktionen einstufen
• bekannte Systeme beschreiben



Selbstständigkeit

Studierende können:
• Vorlesungsinhalte und Expertenvorträge eigenständig reflektieren
• sich selbstandig vertiefende Inhalte erschließen
• weiterführende Wissensgebiete erkennen




Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Elektrotechnik: Vertiefung Regelungs- und Energiesystemtechnik: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1545: Flugzeug-Kabinensysteme
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zu Flugzeug-Kabinensystemen und zu Betriebsabläufen in der Kabine. Es soll ein grundlegendes Verständnis für den systemtechnischen Aufwand zur Aufrechterhaltung eines bei Reiseflughöhe künstlichen, aber angenehmen und sicheren Arbeits- und Aufenthaltsraumes erreicht werden. Weiterhin sollen Kenntnisse zum Betrieb und zur Wartung des Arbeitssystems Kabine erworben werden.

Die Vorlesung vermittelt einen umfassenden Überblick über aktuelle Kabinentechnik und Kabinensysteme in modernen Verkehrsflugzeugen. Die Erfüllung von Anforderungen an das zentrale Arbeitssystem Kabine werden anhand der Themengebiete Komfort, Ergonomie, Faktor Mensch, Betriebsprozesse, Wartung und Energieversorgung behandelt:
• Werkstoffe in der Kabine
• Ergonomie und Human Factors
• Kabinen-Innenausstattung und nicht-elektrische Systeme
• Kabinenelektrik und Beleuchtung
• Kabinenelektronik, Kommunikations-, Informations- und Unterhaltungssysteme
• Kabinen- und Passagierprozesse
• RFID-Kennzeichnung von Flugzeugbauteilen
• Energiequellen und Energiewandlung für den Betrieb

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Jenkinson, L.R., Simpkin, P., Rhodes, D.: Civil Jet Aircraft Design. London: Arnold, 1999
- Rossow, C.-C., Wolf, K., Horst, P. (Hrsg.): Handbuch der Luftfahrzeugtechnik. Carl Hanser Verlag, 2014
- Moir, I., Seabridge, A.: Aircraft Systems: Mechanical, Electrical and Avionics Subsystems Integration, Wiley 2008
- Davies, M.: The standard handbook for aeronautical and astronautical engineers. McGraw-Hill, 2003
- Kompendium der Flugmedizin. Verbesserte und ergänzte Neuauflage, Nachdruck April 2006. Fürstenfeldbruck, 2006
- Campbell, F.C.: Manufacturing Technology for Aerospace Structural Materials. Elsevier Ltd., 2006

Lehrveranstaltung L1546: Flugzeug-Kabinensysteme
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1691: Betriebsaspekte in der Luftfahrt (Variante B: 12 LP)

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Betrieb einer Luftverkehrsgesellschaft (L1310) Vorlesung 3 3
Flugführung I (Grundlagen) (L0848) Vorlesung 2 2
Flugführung I (Grundlagen) (L0854) Hörsaalübung 1 1
Flughafenbetrieb (L1276) Vorlesung 3 3
Flughafenplanung (L1275) Vorlesung 2 2
Flughafenplanung (L1469) Gruppenübung 1 1
Luftverkehr und Umwelt (L2376) Vorlesung 3 3
Modulverantwortlicher Prof. Volker Gollnick
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Lufttransportsysteme

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

Analyse und Beschreibung des Zusammenwirkens von Menschen und Luftfahrzeugen im Betrieb

Fertigkeiten

Verstehen und Anwenden von Auslegungsmethoden und Berechnungsverfahren

Verstehen interdisziplinärer und integrativer Wechselwirkungen

Bewertung betrieblicher Fragen der Luftfahrt und Entwicklung betrieblicher Lösungsmöglichkeiten

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Arbeiten in Gruppen zur konzentrierten Lösungsfindung 

Kommunikation, Durchsetzungsfähigkeit, fachliche Überzeugungsfähigkeit

Selbstständigkeit

Organisation von Arbeitsabläufen und Strategien

Strukturierte Aufgabenanalyse und Lösungsfindung

Arbeitsaufwand in Stunden Abhängig von der Wahl der Lehrveranstaltungen
Leistungspunkte 12
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Infrastruktur und Mobilität: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1310: Betrieb einer Luftverkehrsgesellschaft
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Dr. Felix Presto
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Einführung und Überblick
  2. Geschäftsmodelle von Luftverkehrsgesellschaften
  3. Interdependenzen der Flugplanung (Netzwerkmanagement, Slot Management, Netzstrukturen, Umlaufplanung)
  4. Operative Flugvorbereitung (Beladung, Nutzlast/Reichweite, etc.)
  5. Flottenpolitik
  6. Flugzeugbewertung und Flottenplanung
  7. Aufbau und Organisation einer Luftverkehrsgesellschaft
  8. Instandhaltung von Flugzeugen

bis SoSe 2022

Literatur

Volker Gollnick, Dieter Schmitt: The Air Transport System, Springer Berlin Heidelberg New York, 2014

Paul Clark: “Buying the Big Jets”, Ashgate 2008

Mike Hirst: The Air Transport System, AIAA, 2008

Lehrveranstaltung L0848: Flugführung I (Grundlagen)
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Dozenten Prof. Volker Gollnick
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Einführung und Motivation Flugführungsprinzipien

Cockpit- und Avioniksysteme (Cockpitgestaltung, Cockpitausrüstung, Bus- und Rechnersysteme)

Luftverkehrsmanagement (Luftraumstrukturen, Organisation der Flugsicherung, etc.)

Grundlagen der Flugmeßtechnik Positionsmessung (geometrische Verfahren, Entfernungsmessung, Richtungmessung) Bestimmung der Fluglage (Magnetfeld- und Trägheitssensoren) Geschwindigkeitsmessung

Theorie der Navigation

Funknavigation

Satellitennavigation

Luftraumüberwachung (Radarsysteme)

Kommunikationssysteme

Integrierte Navigations- und Führungssysteme

Literatur

Rudolf Brockhaus, Robert Luckner, Wolfgang Alles: "Flugregelung", Springer Berlin Heidelberg New York, 2011

Holger Flühr: "Avionik und Flugsicherungssysteme", Springer Berlin Heidelberg New York, 2013

Volker Gollnick, Dieter Schmitt "Air Transport Systems", Springer Berlin Heidelberg New York, 2016

R.P.G. Collinson „Introduction to Avionics”, Springer Berlin Heidelberg New York 2003

Lehrveranstaltung L0854: Flugführung I (Grundlagen)
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Dozenten Prof. Volker Gollnick
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1276: Flughafenbetrieb
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Dr. Peter Willems
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt FA-F Flugbetrieb Flugbetrieb - Produktion Infrastruktur Betrieb Planung Masterplanung Flughafenkapazität Bodenverkehrdienste Terminalbetrieb
Literatur Richard de Neufville, Amedeo Odoni: Airport Systems, McGraw Hill, 2003
Lehrveranstaltung L1275: Flughafenplanung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Dr. Ulrich Häp
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Einführung, Definitionen, Rahmen, Überblick
  2. Start- und Landebahnsysteme
  3. Luftraumstrukturen rund um den Flughafen 
  4. Befeuerung, Markierungen, Beschilderung
  5. Vorfeld- und Terminalkonfigurationen
Literatur

N. Ashford, Martin Stanton, Clifton Moore: Airport Operations, John Wiley & Sons, 1991

Richard de Neufville, Amedeo Odoni: Airport Systems, Aviation Week Books, MacGraw Hill, 2003



Lehrveranstaltung L1469: Flughafenplanung
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Dr. Ulrich Häp
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L2376: Luftverkehr und Umwelt
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Dozenten Dr. Florian Linke
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Die Lehrveranstaltung vermittelt die notwendigen Grundlagen und Methoden für das Verständnis der Wechselwirkungen des Luftverkehrs mit der Umwelt, sowohl in Bezug auf die Wirkung von Wetter/Klima auf das Fliegen als auch hinsichtlich der Auswirkungen des Luftverkehrs auf Schadstoffemissionen, Lärm und Klima.

Es werden im Einzelnen die folgenden Themen behandelt:

  • Atmosphärenphysik/-chemie
    • Aufbau und Statik
    • Dynamik (Wasserkreislauf, Entstehung von Wetterereignissen, Hoch- und Tiefdruckgebiete, Wind, Böen und Turbulenz)
    • Wolkenphysik (Thermodynamik, Kondensstreifen)
    • Strahlungsphysik (Energiebilanz, Treibhauseffekt)
    • Photochemie (Ozonchemie)
  • Umweltwirkungen (Wetter) auf das Fliegen
    • Atmosphärische Einflüsse auf Flugleistungen
    • Flugplanung
    • Störungen durch Wetter, z.B. Gewitter, Winterwetter (Vereisung), Clear Air Turbulence, Sicht
    • Auswirkungen des Klimawandels und Adaption
  • Wirkungen des Luftverkehrs auf Umwelt und Klima
    • Schadstoffemissionen der Luftfahrt
    • Wirkung von Emissionen auf Konzentrationen in der Atmosphäre
    • Klimametriken/-modelle und Hintergrundszenarien
    • Emissionskataster
  • Mitigationsmaßnahmen
    • Technologische Maßnahmen, z.B. klimaoptimierter Flugzeugentwurf
    • Alternative Kraftstoffe
    • Operationelle Maßnahmen, z.B. klimaoptimierte Flugplanung
    • Umweltpolitische Maßnahmen, z.B. EU-ETS, CORSIA
    • Potenziale und Gegenüberstellung, Begriff der Ökoeffizienz
  • Lokale Umweltwirkungen
    • Lokale Luftqualität (Partikel/Feinstaub, sonstige Emissionen in Bodennähe)
    • Lärm (Lärmquellen, Lärmmetriken, Lärmimmissionen, Messung, Zertifizierung, Psychoakustik, Lärmmitigation)
    • Gesundheitliche Auswirkungen
  • Aspekte der Nachhaltigkeit
    • Weitere Aspekte, u.a. Lebenszyklusemissionen, Entsorgung
    • Einordnung in globale Ziele, z.B. Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen, Pariser Klimaabkommen
Literatur
  • Ruijgrok, G.: Elements of Aircraft Pollution, Delft University Press, 2005
  • Friedrich, R., Reis, S.: Emissions of Air Pollutants, Springer 2004
  • Janic, M.: The Sustainability of Air Transportation, Ashgate, 2007
  • Schumann, U. (ed.): Atmospheric Physics: Background - Methods - Trends, Springer, Berlin, Heidelberg, 2012
  • Spiridonov, V., Curic, M.: Fundamentals of Meteorology, Springer, 2021
  • Kaltschmitt, M., Neuling, U.: Biokerosene - Status and Prospects, Springer, 2018
  • Roedel, W., Wagner, T.: Physik unserer Umwelt: Die Atmosphäre, Springer, 2017
  • W. Bräunling: Flugzeugtriebwerke. Springer-Verlag Berlin, Deutschland, 2009
  • G. Brüning, X. Hafer, G. Sachs: Flugleistungen, Springer, 1993

Modul M1739: Betriebsaspekte in der Luftfahrt (Variante A: 6 LP)

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Betrieb einer Luftverkehrsgesellschaft (L1310) Vorlesung 3 3
Flugführung I (Grundlagen) (L0848) Vorlesung 2 2
Flugführung I (Grundlagen) (L0854) Hörsaalübung 1 1
Flughafenbetrieb (L1276) Vorlesung 3 3
Flughafenplanung (L1275) Vorlesung 2 2
Flughafenplanung (L1469) Gruppenübung 1 1
Luftverkehr und Umwelt (L2376) Vorlesung 3 3
Modulverantwortlicher Prof. Volker Gollnick
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Lufttransportsysteme

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

Analyse und Beschreibung des Zusammenwirkens von Menschen und Luftfahrzeugen im Betrieb

Fertigkeiten

Verstehen und Anwenden von Auslegungsmethoden und Berechnungsverfahren

Verstehen interdisziplinärer und integrativer Wechselwirkungen

Bewertung betrieblicher Fragen der Luftfahrt und Entwicklung betrieblicher Lösungsmöglichkeiten

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Arbeiten in Gruppen zur konzentrierten Lösungsfindung 

Kommunikation, Durchsetzungsfähigkeit, fachliche Überzeugungsfähigkeit

Selbstständigkeit

Organisation von Arbeitsabläufen und Strategien

Strukturierte Aufgabenanalyse und Lösungsfindung

Arbeitsaufwand in Stunden Abhängig von der Wahl der Lehrveranstaltungen
Leistungspunkte 6
Zuordnung zu folgenden Curricula Data Science: Vertiefung III. Applications: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Infrastruktur und Mobilität: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1310: Betrieb einer Luftverkehrsgesellschaft
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Dr. Felix Presto
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Einführung und Überblick
  2. Geschäftsmodelle von Luftverkehrsgesellschaften
  3. Interdependenzen der Flugplanung (Netzwerkmanagement, Slot Management, Netzstrukturen, Umlaufplanung)
  4. Operative Flugvorbereitung (Beladung, Nutzlast/Reichweite, etc.)
  5. Flottenpolitik
  6. Flugzeugbewertung und Flottenplanung
  7. Aufbau und Organisation einer Luftverkehrsgesellschaft
  8. Instandhaltung von Flugzeugen

bis SoSe 2022

Literatur

Volker Gollnick, Dieter Schmitt: The Air Transport System, Springer Berlin Heidelberg New York, 2014

Paul Clark: “Buying the Big Jets”, Ashgate 2008

Mike Hirst: The Air Transport System, AIAA, 2008

Lehrveranstaltung L0848: Flugführung I (Grundlagen)
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Dozenten Prof. Volker Gollnick
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Einführung und Motivation Flugführungsprinzipien

Cockpit- und Avioniksysteme (Cockpitgestaltung, Cockpitausrüstung, Bus- und Rechnersysteme)

Luftverkehrsmanagement (Luftraumstrukturen, Organisation der Flugsicherung, etc.)

Grundlagen der Flugmeßtechnik Positionsmessung (geometrische Verfahren, Entfernungsmessung, Richtungmessung) Bestimmung der Fluglage (Magnetfeld- und Trägheitssensoren) Geschwindigkeitsmessung

Theorie der Navigation

Funknavigation

Satellitennavigation

Luftraumüberwachung (Radarsysteme)

Kommunikationssysteme

Integrierte Navigations- und Führungssysteme

Literatur

Rudolf Brockhaus, Robert Luckner, Wolfgang Alles: "Flugregelung", Springer Berlin Heidelberg New York, 2011

Holger Flühr: "Avionik und Flugsicherungssysteme", Springer Berlin Heidelberg New York, 2013

Volker Gollnick, Dieter Schmitt "Air Transport Systems", Springer Berlin Heidelberg New York, 2016

R.P.G. Collinson „Introduction to Avionics”, Springer Berlin Heidelberg New York 2003

Lehrveranstaltung L0854: Flugführung I (Grundlagen)
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Dozenten Prof. Volker Gollnick
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1276: Flughafenbetrieb
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Dr. Peter Willems
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt FA-F Flugbetrieb Flugbetrieb - Produktion Infrastruktur Betrieb Planung Masterplanung Flughafenkapazität Bodenverkehrdienste Terminalbetrieb
Literatur Richard de Neufville, Amedeo Odoni: Airport Systems, McGraw Hill, 2003
Lehrveranstaltung L1275: Flughafenplanung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Dr. Ulrich Häp
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Einführung, Definitionen, Rahmen, Überblick
  2. Start- und Landebahnsysteme
  3. Luftraumstrukturen rund um den Flughafen 
  4. Befeuerung, Markierungen, Beschilderung
  5. Vorfeld- und Terminalkonfigurationen
Literatur

N. Ashford, Martin Stanton, Clifton Moore: Airport Operations, John Wiley & Sons, 1991

Richard de Neufville, Amedeo Odoni: Airport Systems, Aviation Week Books, MacGraw Hill, 2003



Lehrveranstaltung L1469: Flughafenplanung
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Dr. Ulrich Häp
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L2376: Luftverkehr und Umwelt
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Dozenten Dr. Florian Linke
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Die Lehrveranstaltung vermittelt die notwendigen Grundlagen und Methoden für das Verständnis der Wechselwirkungen des Luftverkehrs mit der Umwelt, sowohl in Bezug auf die Wirkung von Wetter/Klima auf das Fliegen als auch hinsichtlich der Auswirkungen des Luftverkehrs auf Schadstoffemissionen, Lärm und Klima.

Es werden im Einzelnen die folgenden Themen behandelt:

  • Atmosphärenphysik/-chemie
    • Aufbau und Statik
    • Dynamik (Wasserkreislauf, Entstehung von Wetterereignissen, Hoch- und Tiefdruckgebiete, Wind, Böen und Turbulenz)
    • Wolkenphysik (Thermodynamik, Kondensstreifen)
    • Strahlungsphysik (Energiebilanz, Treibhauseffekt)
    • Photochemie (Ozonchemie)
  • Umweltwirkungen (Wetter) auf das Fliegen
    • Atmosphärische Einflüsse auf Flugleistungen
    • Flugplanung
    • Störungen durch Wetter, z.B. Gewitter, Winterwetter (Vereisung), Clear Air Turbulence, Sicht
    • Auswirkungen des Klimawandels und Adaption
  • Wirkungen des Luftverkehrs auf Umwelt und Klima
    • Schadstoffemissionen der Luftfahrt
    • Wirkung von Emissionen auf Konzentrationen in der Atmosphäre
    • Klimametriken/-modelle und Hintergrundszenarien
    • Emissionskataster
  • Mitigationsmaßnahmen
    • Technologische Maßnahmen, z.B. klimaoptimierter Flugzeugentwurf
    • Alternative Kraftstoffe
    • Operationelle Maßnahmen, z.B. klimaoptimierte Flugplanung
    • Umweltpolitische Maßnahmen, z.B. EU-ETS, CORSIA
    • Potenziale und Gegenüberstellung, Begriff der Ökoeffizienz
  • Lokale Umweltwirkungen
    • Lokale Luftqualität (Partikel/Feinstaub, sonstige Emissionen in Bodennähe)
    • Lärm (Lärmquellen, Lärmmetriken, Lärmimmissionen, Messung, Zertifizierung, Psychoakustik, Lärmmitigation)
    • Gesundheitliche Auswirkungen
  • Aspekte der Nachhaltigkeit
    • Weitere Aspekte, u.a. Lebenszyklusemissionen, Entsorgung
    • Einordnung in globale Ziele, z.B. Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen, Pariser Klimaabkommen
Literatur
  • Ruijgrok, G.: Elements of Aircraft Pollution, Delft University Press, 2005
  • Friedrich, R., Reis, S.: Emissions of Air Pollutants, Springer 2004
  • Janic, M.: The Sustainability of Air Transportation, Ashgate, 2007
  • Schumann, U. (ed.): Atmospheric Physics: Background - Methods - Trends, Springer, Berlin, Heidelberg, 2012
  • Spiridonov, V., Curic, M.: Fundamentals of Meteorology, Springer, 2021
  • Kaltschmitt, M., Neuling, U.: Biokerosene - Status and Prospects, Springer, 2018
  • Roedel, W., Wagner, T.: Physik unserer Umwelt: Die Atmosphäre, Springer, 2017
  • W. Bräunling: Flugzeugtriebwerke. Springer-Verlag Berlin, Deutschland, 2009
  • G. Brüning, X. Hafer, G. Sachs: Flugleistungen, Springer, 1993

Modul M1193: Entwurf von Kabinensystemen

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Computer- und Kommunikationstechnik bei Kabinenelektronik und Avionik (L1557) Vorlesung 2 2
Computer- und Kommunikationstechnik bei Kabinenelektronik und Avionik (L1558) Gruppenübung 1 1
Model-Based Systems Engineering (MBSE) mit SysML/UML (L1551) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 3 3
Modulverantwortlicher Prof. Ralf God
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:
• Mathematik
• Mechanik
• Thermodynamik
• Elektrotechnik
• Regelungstechnik

Vorkenntnisse in:
• Systems Engineering

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

Studierende können:
• den Aufbau und die Funktionsweise von Rechnerarchitekturen beschreiben
• den Aufbau und die Funktionsweise von digitalen Kommunikationsnetzwerken erläutern
• Architekturen von Kabinenelektronik, integrierter modularer Avionik (IMA) und Aircraft Data Communication Networks (ADCN) erklären
• das Vorgehen des Model-Based Systems Engineering (MBSE) beim Entwurf von hardware- und softwarebasierten Kabinensystemen verstehen

Fertigkeiten

Studierende können:
• einen Minicomputer verstehen, in Betrieb nehmen und betreiben
• eine Netzwerkkommunikation aufbauen und mit einem anderen Netzwerkteilnehmer kommunizieren
• einen Minicomputer mit einem Kabinenmanagementsystem (A380 CIDS) verbinden und über ein AFDX®-Netzwerk kommunizieren
• Systemfunktionen mittels der formalen Sprachen SysML/UML modellieren und aus den Modellen Softwarecode generieren
• Softwarecode auf einem Minicomputer ausführen

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können:
• für die praktischen Arbeiten Zweierteams oder Kleingruppen bilden 
• Teilergebnisse selbst erarbeiten und mit anderen zu einer Gesamtlösung zusammenführen
• ihre eigene Lösung vertreten und einbringen
• die Anleitung des Teams übernehmen
• im Team mitarbeiten



    

Selbstständigkeit

Studierende können:
• ihre praktischen Aufgaben organisieren und planen
• ihre eigenen Fähigkeiten weiter herausbilden 
• Eigeninitiative ergreifen
• eigene neue Lösungswetge finden


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1557: Computer- und Kommunikationstechnik bei Kabinenelektronik und Avionik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zu Computer- und Kommunikationstechnik bei elektronischen Systemen in der Kabine und im Flugzeug. Software, mechanische und elektronische Systemkomponenten wirken heute so intensiv zusammen, dass dies für den Systemtechniker ein grundlegendes Verständnis von Kabinenelektronik und Avionik erfordert.

Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen zum Aufbau und der Funktionsweise von Computern und Datennetzwerken und fokussiert dann auf aktuelle Prinzipien und Anwendungen bei integrierter modularer Avionik (IMA), Aircraft Data Communication Networks (ADCN), Kabinenelektronik und Kabinennetzwerken: 
• Historie der Computer- und Netzwerktechnik
• Schichtenmodell in der Computertechnik
• Rechnerarchitekturen (PC, IPC, Embedded Systeme)
• BIOS, UEFI und Betriebssystem (OS)
• Programmiersprachen (Maschinencode und Hochsprachen)
• Applikationen und Schnittstellen zur Anwendungsprogrammierung
• Externe Schnittstellen (seriell, USB, Ethernet)
• Schichtenmodell in der Netzwerktechnik
• Netzwerktopologien
• Netzwerkkomponenten
• Buszugriffsverfahren
• Integrierte modulare Avionik (IMA) und Aircraft Data Communication Networks (ADCN)
• Kabinenelektronik und Kabinennetzwerke

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Schnabel, P.: Computertechnik-Fibel: Grundlagen Computertechnik, Mikroprozessortechnik, Halbleiterspeicher, Schnittstellen und Peripherie. Books on Demand; 1. Auflage, 2003
- Schnabel, P.: Netzwerktechnik-Fibel: Grundlagen, Übertragungstechnik und Protokolle, Anwendungen und Dienste, Sicherheit. Books on Demand; 1. Auflage, 2004
- Wüst, K.: Mikroprozessortechnik: Grundlagen, Architekturen und Programmierung von Mikroprozessoren, Mikrocontrollern und Signalprozessoren. Vieweg Verlag; 2. aktualisierte und erweiterte Auflage, 2006 

Lehrveranstaltung L1558: Computer- und Kommunikationstechnik bei Kabinenelektronik und Avionik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Kabinenelektronik und Kabinennetzwerken: 
• Historie der Computer- und Netzwerktechnik
• Schichtenmodell in der Computertechnik
• Rechnerarchitekturen (PC, IPC, Embedded Systeme)
• BIOS, UEFI und Betriebssystem (OS)
• Programmiersprachen (Maschinencode und Hochsprachen)
• Applikationen und Schnittstellen zur Anwendungsprogrammierung
• Externe Schnittstellen (seriell, USB, Ethernet)
• Schichtenmodell in der Netzwerktechnik
• Netzwerktopologien
• Netzwerkkomponenten
• Buszugriffsverfahren
• Integrierte modulare Avionik (IMA) und Aircraft Data Communication Networks (ADCN)
• Kabinenelektronik und Kabinennetzwerke

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Schnabel, P.: Computertechnik-Fibel: Grundlagen Computertechnik, Mikroprozessortechnik, Halbleiterspeicher, Schnittstellen und Peripherie. Books on Demand; 1. Auflage, 2003
- Schnabel, P.: Netzwerktechnik-Fibel: Grundlagen, Übertragungstechnik und Protokolle, Anwendungen und Dienste, Sicherheit. Books on Demand; 1. Auflage, 2004
- Wüst, K.: Mikroprozessortechnik: Grundlagen, Architekturen und Programmierung von Mikroprozessoren, Mikrocontrollern und Signalprozessoren. Vieweg Verlag; 2. aktualisierte und erweiterte Auflage, 2006 

Lehrveranstaltung L1551: Model-Based Systems Engineering (MBSE) mit SysML/UML
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Ziele der problemorientierten Lehrveranstaltung sind der Erwerb von Kenntnissen zum Vorgehen beim Systementwurf mittels der formalen Sprachen SysML/UML, das Kennenlernen von Werkzeugen zur Modellierung und schließlich die Durchführung eines Projekts mit Methoden und Werkzeugen des Model-Based Systems Engineering (MBSE) auf einer realistischen Hardwareplattform (z.B. Arduino®, Raspberry Pi®):
• Was ist ein Modell?
• Was ist Systems Engineering?
• Überblick zu MBSE Methodiken
• Die Modellierungssprachen SysML/UML
• Werkzeuge für das MBSE
• Vorgehensweisen beim MBSE 
• Anforderungsspezifikation, funktionale Architektur, Lösungsspezifikation
• Vom Modell zum Softwarecode
• Validierung und Verifikation: XiL-Methoden
• Begleitendes MBSE-Projekt

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Weilkiens, T.: Systems Engineering mit SysML/UML: Modellierung, Analyse, Design. 2. Auflage, dpunkt.Verlag, 2008
- Holt, J., Perry, S.A., Brownsword, M.: Model-Based Requirements Engineering. Institution Engineering & Tech, 2011


Fachmodule der Vertiefung II. Mechatronik

Modul M0752: Nichtlineare Dynamik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Nichtlineare Dynamik (L0702) Integrierte Vorlesung 4 6
Modulverantwortlicher Prof. Norbert Hoffmann
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Analysis
  • Lineare Algebra
  • Technische Mechanik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Studierende sind in der Lage bestehende Begriffe und Konzepte der Nichtlinearen Dynamik wiederzugeben und neue Begriffe und Konzepte zu entwickeln.
  • Studierende sind in der Lage Methoden der Modellierung und Analyse nichtlinearer dynamischer Systeme zu benennen und weiter zu entwickeln.
Fertigkeiten
  • Studierende sind in der Lage bestehende Verfahren und Methoden der Analyse nichtlinearer dynamischer Systeme anzuwenden.
  • Studierende sind in der Lage neue Verfahren und Methoden zur Modellierung und Berechnung nichtlinearer Systeme zu entwickeln.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Studierende können Probleme der nichtlinearen Dynamik auch in Gruppen analysieren.
  • Studierende können Lösungsansätze für Probleme bei nichtlinearen dynamischen Systemen auch in Gruppen erzielen.
Selbstständigkeit
  • Studierende können eigenständig vorgegebene Forschungsaufgaben der nichtlinearen Dynamik mit vorliegenden Methoden angehen.
  • Studierende können selbstständig neue Forschungsaufgaben der nichtlinearen Dynamik identifizieren und bearbeiten.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 2 Stunden
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Mechatronik: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0702: Nichtlineare Dynamik
Typ Integrierte Vorlesung
SWS 4
LP 6
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Dozenten Prof. Norbert Hoffmann
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Grundlagen der Nichtlinearen Dynamik

  • Eindimensionale Probleme
    • Lineare Stabilität
    • Lokale Bifurkationen
    • Synchronisation
  • Zweidimensionale Probleme
    • Grenzzykel
    • Globale Bifurkationen
  • Chaos
    • Lorenz-Gleichungen
    • Fraktale und Seltsame Attraktoren
    • Vorhersagehorizonte
Literatur Steven Strogatz: Nonlinear Dynamics and Chaos.

Modul M1143: Applied Design Methodology in Mechatronics

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Praktische Entwicklungsmethodik in der Mechatronik (L1523) Vorlesung 2 2
Praktische Entwicklungsmethodik in der Mechatronik (L1524) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 3 4
Modulverantwortlicher Prof. Thorsten Kern
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse Basics of mechanical design, electrical design or computer-sciences
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Science-based working on interdisciplinary product design considering targeted application of specific product design techniques

Fertigkeiten

Creative handling of processes used for scientific preparation and formulation of complex product design problems / Application of various product design techniques following theoretical aspects.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Students will solve and execute technical-scientific tasks from an industrial context in small design-teams with application of common, creative methodologies.
Selbstständigkeit

Students are enabled to optimize the design and development process according to the target and topic of the design

Students are educated to operate in a development team

Students learn about the right application of creative methods in engineering.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang 30 min Gespräch zu einer Gruppen-Entwicklungsarbeit
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1523: Applied Design Methodology in Mechatronics
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Thorsten Kern
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Systematic analysis and planning of the design process for products combining a multitude of disciplines
  • Structure of the engineering process with focus on engineering steps (task-definition, functional decomposition, physical principles, elements for solution, combination to systems and products, execution of design, component-tests, system-tests, product-testing and qualification/validation)
  • Creative methods (Basics, methods like lead-user-method, 6-3-5, BrainStorming, Intergalactic Thinking, … - Applications in examples all around mechatronics topics)
  • Several design-supporting methods and tools (functional strcutures, GALFMOS, AEIOU-method, GAMPFT, simulation and its application, TRIZ, design for SixSigma, continous integration and testing, …)
  • Evaluation and final selection of solution (technical and business-considerations, preference-matrix, pair-comparision), dealing with uncertainties, decision-making
  • Value-analysis
  • Derivation of architectures and architectural management
  • Project-tracking and -guidance (project-lead, guiding of employees, organization of multidisciplinary R&D departments, idea-identification, responsibilities and communication)
  • Project-execution methods (Scrum, Kanbaan, …)
  • Presentation-skills
  • Questions of aesthetic product design and design for subjective requirements (industrial design, color, haptic/optic/acoustic interfaces)
  • Evaluation of selected methods at practical examples in small teams
Literatur
  • Definition folgt...
  • Pahl, G.; Beitz, W.; Feldhusen, J.; Grote, K.-H.: Konstruktionslehre: Grundlage erfolgreicher Produktentwicklung, Methoden und Anwendung, 7. Auflage, Springer Verlag, Berlin 2007
  • VDI-Richtlinien: 2206; 2221ff
Lehrveranstaltung L1524: Applied Design Methodology in Mechatronics
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Thorsten Kern
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0605: Numerische Strukturdynamik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Numerische Strukturdynamik (L0282) Vorlesung 3 4
Numerische Strukturdynamik (L0283) Gruppenübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Alexander Düster
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Vorkenntnisse bzgl. partieller Differentialgleichungen sind empfehlenswert.

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

Studierende können
+ einen Überblick über die Verfahren zur numerischen Lösung von strukturdynamischen Problemen geben.
+ den Einsatz von Finite-Elemente-Programmen zur Lösung von Problemen der Strukturdynamik erläutern.
+ mögliche Probleme strukturdynamischer Berechnungen aufzählen, im konkreten Fall erkennen und die entsprechenden mathematischen und mechanischen Hintergründe erläutern.

Fertigkeiten

Studierende sind in der Lage
+ strukturdynamische Probleme zu modellieren.
+ für Probleme der Strukturdynamik geeignete Lösungsverfahren auszuwählen.
+ Berechnungsverfahren zur Lösung von Problemen der Strukturdynamik anzuwenden.
+ Ergebnisse von numerischen Berechnungen zur Strukturdynamik zu verifizieren und kritisch zu beurteilen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Studierende können
+ in heterogen zusammengesetzten Gruppen gemeinsam Lösungen erarbeiten.
+ ihre Arbeitsergebnisse vor Kommilitonen vorstellen und diskutieren.
+ fachlich konstruktives Feedback an Kommilitonen geben und mit Rückmeldungen zur Ihren eigenen Arbeiten umgehen.


Selbstständigkeit Studierende sind fähig
+ ihren Kenntnisstand mit Hilfe von Übungsaufgaben und E-Learning einzuschätzen.
+ sich zur Lösung von forschungsorientierten Aufgaben notwendiges Wissen eigenständig zu erschließen.
+ das erworbene Wissen auf ähnliche Problemstellungen zu transformieren.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 2h
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Modellierung und Simulation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Materialwissenschaft: Vertiefung Modellierung: Wahlpflicht
Mechatronics: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Schiffbau und Meerestechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Simulationstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0282: Numerische Strukturdynamik
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Alexander Düster
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

1. Motivation
2. Grundlagen der Dynamik
3. Zeitintegrationsverfahren
4. Modalanalyse
5. Fourier-Transformation
6. Ausgewählte Beispiele

Literatur

[1] K.-J. Bathe, Finite-Elemente-Methoden, Springer, 2002.
[2] J.L. Humar, Dynamics of Structures, Taylor & Francis, 2012.

Lehrveranstaltung L0283: Numerische Strukturdynamik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Alexander Düster
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0633: Industrial Process Automation

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Prozessautomatisierungstechnik (L0344) Vorlesung 2 3
Prozessautomatisierungstechnik (L0345) Gruppenübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Alexander Schlaefer
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

mathematics and optimization methods
principles of automata 
principles of algorithms and data structures
programming skills

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

The students can evaluate and assess discrete event systems. They can evaluate properties of processes and explain methods for process analysis. The students can compare methods for process modelling and select an appropriate method for actual problems. They can discuss scheduling methods in the context of actual problems and give a detailed explanation of advantages and disadvantages of different programming methods. The students can relate process automation to methods from robotics and sensor systems as well as to recent topics like 'cyberphysical systems' and 'industry 4.0'.


Fertigkeiten

The students are able to develop and model processes and evaluate them accordingly. This involves taking into account optimal scheduling, understanding algorithmic complexity, and implementation using PLCs.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students can independently define work processes within their groups, distribute tasks within the group and develop solutions collaboratively.



Selbstständigkeit

The students are able to assess their level of knowledge and to document their work results adequately.



Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 10 % Übungsaufgaben
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Computer Science: Vertiefung II. Intelligenz-Engineering: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung Regelungs- und Energiesystemtechnik: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Mechatronik: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Robotik und Informatik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0344: Industrial Process Automation
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

- foundations of problem solving and system modeling, discrete event systems
- properties of processes, modeling using automata and Petri-nets
- design considerations for processes (mutex, deadlock avoidance, liveness)
- optimal scheduling for processes
- optimal decisions when planning manufacturing systems, decisions under uncertainty
- software design and software architectures for automation, PLCs

Literatur

J. Lunze: „Automatisierungstechnik“, Oldenbourg Verlag, 2012
Reisig: Petrinetze: Modellierungstechnik, Analysemethoden, Fallstudien; Vieweg+Teubner 2010
Hrúz, Zhou: Modeling and Control of Discrete-event Dynamic Systems; Springer 2007
Li, Zhou: Deadlock Resolution in Automated Manufacturing Systems, Springer 2009
Pinedo: Planning and Scheduling in Manufacturing and Services, Springer 2009

Lehrveranstaltung L0345: Industrial Process Automation
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0746: Microsystem Engineering

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Mikrosystemtechnik (L0680) Vorlesung 2 4
Mikrosystemtechnik (L0682) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Modulverantwortlicher Dr. Timo Lipka
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse Basic courses in physics, mathematics and electric engineering
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

The students know about the most important technologies and materials of MEMS as well as their applications in sensors and actuators.

Fertigkeiten

Students are able to analyze and describe the functional behaviour of MEMS components and to evaluate the potential of microsystems.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students are able to solve specific problems alone or in a group and to present the results accordingly.

Selbstständigkeit

Students are able to acquire particular knowledge using specialized literature and to integrate and associate this knowledge with other fields.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 10 % Referat
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang zweistündig
Zuordnung zu folgenden Curricula Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Elektrotechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Mechatronik: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Microelectronics and Microsystems: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Bio- und Medizintechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0680: Microsystem Engineering
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Timo Lipka
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Object and goal of MEMS

Scaling Rules

Lithography

Film deposition

Structuring and etching

Energy conversion and force generation

Electromagnetic Actuators

Reluctance motors

Piezoelectric actuators, bi-metal-actuator

Transducer principles

Signal detection and signal processing

Mechanical and physical sensors

Acceleration sensor, pressure sensor

Sensor arrays

System integration

Yield, test and reliability

Literatur

M. Kasper: Mikrosystementwurf, Springer (2000)

M. Madou: Fundamentals of Microfabrication, CRC Press (1997)

Lehrveranstaltung L0682: Microsystem Engineering
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Timo Lipka
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Examples of MEMS components

Layout consideration

Electric, thermal and mechanical behaviour

Design aspects

Literatur

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben

Modul M0751: Technische Schwingungslehre

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Technische Schwingungslehre (L0701) Integrierte Vorlesung 4 6
Modulverantwortlicher Prof. Norbert Hoffmann
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Analysis
  • Lineare Algebra
  • Technische Mechanik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Die Studierenden können Begriffe und Zusammenhänge der Technischen Schwingungslehre wiedergeben und weiterentwickeln.
  • Die Studierenden kennen Methoden der Modellierung und Berechnung bei freien, fremderregten, selbsterregten und parametererregten Schwingungen.
  • Die Studierenden kennen Zusammenhänge bei linearen und nichtlinearen Schwingungsproblemen.
  • Die Studierenden kennen Grundproblematiken von Schwingungsproblemen bei diskreten und kontinuierlichen Systemen.
Fertigkeiten
  • Studierende können allgemeine Methoden der Technischen Schwingungslehre benennen, anwenden und weiterentwickeln.
  • Studierende können Methoden der Modellierung und Berechnung bei freien, erzwungenen, selbsterregten und parametererregten Schwingungen anwenden und weiterentwickeln.
  • Studierende können lineare und nichtlineare Schwingungsprobleme bei diskreten und kontinuierlichen Systemen lösen.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Studierende können auch in Arbeitsgruppen Schwingungsprobleme analysieren, bearbeiten, und zu Arbeitsergebnissen kommen.
  • Studierende können in Arbeitsgruppen Ergebnisse von Schwingungsuntersuchungen schriftlich dokumentieren.
Selbstständigkeit
  • Studierende können eigenständig Schwingungsprobleme analysieren und bearbeiten.
  • Studierende können sich eigenständig Forschungsaufgaben der Technischen Schwingungslehre erschließen.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 2 Stunden
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Mechatronik: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Pflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Pflicht
Schiffbau und Meerestechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0701: Technische Schwingungslehre
Typ Integrierte Vorlesung
SWS 4
LP 6
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Dozenten Prof. Norbert Hoffmann
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Lineare und Nichtlineare Ein- und Mehrfreiheitsgradschwingungen

  • Freie Schwingungen
  • Selbsterregte Schwingungen
  • Parametererregte Schwingungen
  • Erzwungene Schwingungen
  • Mehrfreiheitsgradschwingungen
  • Kontinuumsschwingungen
  • Irreguläre Schwingungen
Literatur

German - K. Magnus, K. Popp, W. Sextro: Schwingungen. Physikalische Grundlagen und mathematische Behandlung von Schwingungen.

English - K. Magnus: Vibrations. 

Modul M0768: Microsystems Technology in Theory and Practice

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Mikrosystemtechnologie (L0724) Vorlesung 2 4
Mikrosystemtechnologie (L0725) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Hoc Khiem Trieu
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Basics in physics, chemistry, mechanics and semiconductor technology

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

Students are able

     to present and to explain current fabrication techniques for microstructures and especially methods for the fabrication of microsensors and microactuators, as well as the integration thereof in more complex systems

     to explain in details operation principles of microsensors and microactuators and

     to discuss the potential and limitation of microsystems in application.


Fertigkeiten

Students are capable

     to analyze the feasibility of microsystems,

     to develop process flows for the fabrication of microstructures and

     to apply them.




Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz


Students are able to plan and carry out experiments in groups, as well as present and represent the results in front of others. These social skills are practiced both during the preparation phase, in which the groups work out and present the theory, and during the follow-up phase, in which the groups prepare, document and present their practical experiences.


Selbstständigkeit

The independence of the students is demanded and promoted in that they have to transfer and apply what they have learned to ever new boundary conditions. This requirement is communicated at the beginning of the semester and consistently practiced until the exam. Students are encouraged to work independently by not being given a solution, but by learning to work out the solution step by step by asking specific questions. Students learn to ask questions independently when they are faced with a problem. They learn to independently break down problems into manageable sub-problems. 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung Studierenden führen in Kleingruppen ein Laborpraktikum durch. Jede Gruppe präsentiert und diskutiert die Theorie sowie die Ergebniise ihrer Labortätigkeit. vor dem gesamten Kurs.
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Elektrotechnik: Vertiefung Nanoelektronik und Mikrosystemtechnik: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung Medizintechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Microelectronics and Microsystems: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0724: Microsystems Technology
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Hoc Khiem Trieu
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Introduction (historical view, scientific and economic relevance, scaling laws)
  • Semiconductor Technology Basics, Lithography (wafer fabrication, photolithography, improving resolution, next-generation lithography, nano-imprinting, molecular imprinting)
  • Deposition Techniques (thermal oxidation, epitaxy, electroplating, PVD techniques: evaporation and sputtering; CVD techniques: APCVD, LPCVD, PECVD and LECVD; screen printing)
  • Etching and Bulk Micromachining (definitions, wet chemical etching, isotropic etch with HNA, electrochemical etching, anisotropic etching with KOH/TMAH: theory, corner undercutting, measures for compensation and etch-stop techniques; plasma processes, dry etching: back sputtering, plasma etching, RIE, Bosch process, cryo process, XeF2 etching)
  • Surface Micromachining and alternative Techniques (sacrificial etching, film stress, stiction: theory and counter measures; Origami microstructures, Epi-Poly, porous silicon, SOI, SCREAM process, LIGA, SU8, rapid prototyping)
  • Thermal and Radiation Sensors (temperature measurement, self-generating sensors: Seebeck effect and thermopile; modulating sensors: thermo resistor, Pt-100, spreading resistance sensor, pn junction, NTC and PTC; thermal anemometer, mass flow sensor, photometry, radiometry, IR sensor: thermopile and bolometer)
  • Mechanical Sensors (strain based and stress based principle, capacitive readout, piezoresistivity,  pressure sensor: piezoresistive, capacitive and fabrication process; accelerometer: piezoresistive, piezoelectric and capacitive; angular rate sensor: operating principle and fabrication process)
  • Magnetic Sensors (galvanomagnetic sensors: spinning current Hall sensor and magneto-transistor; magnetoresistive sensors: magneto resistance, AMR and GMR, fluxgate magnetometer)
  • Chemical and Bio Sensors (thermal gas sensors: pellistor and thermal conductivity sensor; metal oxide semiconductor gas sensor, organic semiconductor gas sensor, Lambda probe, MOSFET gas sensor, pH-FET, SAW sensor, principle of biosensor, Clark electrode, enzyme electrode, DNA chip)
  • Micro Actuators, Microfluidics and TAS (drives: thermal, electrostatic, piezo electric and electromagnetic; light modulators, DMD, adaptive optics, microscanner, microvalves: passive and active, micropumps, valveless micropump, electrokinetic micropumps, micromixer, filter, inkjet printhead, microdispenser, microfluidic switching elements, microreactor, lab-on-a-chip, microanalytics)
  • MEMS in medical Engineering (wireless energy and data transmission, smart pill, implantable drug delivery system, stimulators: microelectrodes, cochlear and retinal implant; implantable pressure sensors, intelligent osteosynthesis, implant for spinal cord regeneration)
  • Design, Simulation, Test (development and design flows, bottom-up approach, top-down approach, testability, modelling: multiphysics, FEM and equivalent circuit simulation; reliability test, physics-of-failure, Arrhenius equation, bath-tub relationship)
  • System Integration (monolithic and hybrid integration, assembly and packaging, dicing, electrical contact: wire bonding, TAB and flip chip bonding; packages, chip-on-board, wafer-level-package, 3D integration, wafer bonding: anodic bonding and silicon fusion bonding; micro electroplating, 3D-MID)


Literatur

M. Madou: Fundamentals of Microfabrication, CRC Press, 2002

N. Schwesinger: Lehrbuch Mikrosystemtechnik, Oldenbourg Verlag, 2009

T. M. Adams, R. A. Layton:Introductory MEMS, Springer, 2010

G. Gerlach; W. Dötzel: Introduction to microsystem technology, Wiley, 2008

Lehrveranstaltung L0725: Microsystems Technology
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Hoc Khiem Trieu
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0808: Finite Elements Methods

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Finite-Elemente-Methoden (L0291) Vorlesung 2 3
Finite-Elemente-Methoden (L0804) Hörsaalübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Benedikt Kriegesmann
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Mechanics I (Statics, Mechanics of Materials) and Mechanics II (Hydrostatics, Kinematics, Dynamics)
Mathematics I, II, III (in particular differential equations)

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

The students possess an in-depth knowledge regarding the derivation of the finite element method and are able to give an overview of the theoretical and methodical basis of the method.



Fertigkeiten

The students are capable to handle engineering problems by formulating suitable finite elements, assembling the corresponding system matrices, and solving the resulting system of equations.



Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students can work in small groups on specific problems to arrive at joint solutions.

Selbstständigkeit

The students are able to independently solve challenging computational problems and develop own finite element routines. Problems can be identified and the results are critically scrutinized.



Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Pflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Pflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0291: Finite Element Methods
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Benedikt Kriegesmann
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

- General overview on modern engineering
- Displacement method
- Hybrid formulation
- Isoparametric elements
- Numerical integration
- Solving systems of equations (statics, dynamics)
- Eigenvalue problems
- Non-linear systems
- Applications

- Programming of elements (Matlab, hands-on sessions)
- Applications

Literatur

Bathe, K.-J. (2000): Finite-Elemente-Methoden. Springer Verlag, Berlin

Lehrveranstaltung L0804: Finite Element Methods
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Benedikt Kriegesmann
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1025: Fluidtechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Fluidtechnik (L1256) Vorlesung 2 3
Fluidtechnik (L1371) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 2
Fluidtechnik (L1257) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Dieter Krause
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Gute Kenntnisse in Mechanik (Stereostatik, Elastostatik, Hydrostatik, Kinematik und Kinetik), Strömungsmechanik und Konstruktionslehre

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

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen in der Lage,

  • Aufbau und Funktionsweise von Komponenten der Hydrostatik, Pneumatik und Hydrodynamik zu erklären,
  • das Zusammenwirken hydraulischer Komponenten in Systemen zu erläutern,
  • die Steuerung und Regelung hydraulischer Systeme detailliert zu erklären,
  • Funktion und Einsatzbereiche von hydrodynamischen Wandlern, Bremsen und Kupplungen sowie von Kreiselpumpen und Aggregaten in der Anlagentechnik zu beschreiben.
Fertigkeiten

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen in der Lage,

  • hydraulische und pneumatische Komponenten und  Systeme zu analysieren und zu beurteilen,
  • hydraulische Systeme für mechanische Anwendungen zu konzipieren und zu dimensionieren,
  • Numerische Simulationen hydraulischer Systeme anhand abstrakter Problemstellungen durchzuführen,
  • Pumpenkennlinien für hydraulische Anlagen auszuwählen und anzupassen,
  • Wandler und Bremsen für mechanische Aggregate auszulegen.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen in der Lage,

  • in der Vorlesung Funktionszusammenhänge in Gruppen zu diskutieren und vorzustellen,
  • Arbeiten in Teams selbstständig zu organisieren.
Selbstständigkeit

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen in der Lage,

  • für die Simulation erforderliches Wissen selbständig zu erschließen.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Testate Simulation hydrostatischer Systeme
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1256: Fluidtechnik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Dieter Krause
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Vorlesung

Hydrostatik

  • Physikalische Grundlagen
  • Druckflüssigkeiten
  • Hydrostatische Maschinen
  • Ventile
  • Komponenten
  • Hydrostatische Getriebe
  • Anwendungsbeispiele aus der Industrie

Pneumatik

  • Drucklufterzeugung
  • Pneumatische Motoren
  • Anwendungsbeispiele

Hydrodynamik

  • Physikalische Grundlagen
  • Hydraulische Strömungsmaschinen
  • Hydrodynamische Getriebe
  • Zusammenarbeit von Motor und Getriebe

Hörsaalübung

Hydrostatik

  • Lesen und Entwerfen von hydraulischen Schaltplänen
  • Auslegung von hydrostatischen Fahr- und Arbeitsantrieben
  • Leistungsberechnung

Hydrodynamik

  • Berechnung/Auslegung von hydrodynamischen Wandlern
  • Berechnung/Auslegung von Kreiselpumpen
  • Erstellen und Lesen von Pumpen- und Anlagenkennlinien

Exkursion

  • Es findet eine Exkursion zu einem regionalen Unternehmen der Hydraulikbranche statt.

Übung

Numerische Simulation hydrostatischer Systeme

  • Kennenlernen einer numerischen Simulationsumgebung für hydraulische Systeme
  • Umsetzen einer Aufgabenstellung in ein Simulationsmodell
  • Simulation gängiger Komponenten
  • Variation von Simulationsparametern
  • Nutzung von Simulation zur Systemauslegung und -optimierung
  • Z.T. selbstorganisiertes Arbeiten in Teams



Literatur

Bücher

  • Murrenhoff, H.: Grundlagen der Fluidtechnik - Teil 1: Hydraulik, Shaker Verlag, Aachen, 2011
  • Murrenhoff, H.: Grundlagen der Fluidtechnik - Teil 2: Pneumatik, Shaker Verlag, Aachen, 2006
  • Matthies, H.J. Renius, K.Th.: Einführung in die Ölhydraulik, Teubner Verlag, 2006
  • Beitz, W., Grote, K.-H.: Dubbel - Taschenbuch für den Maschinenbau, Springer-Verlag, Berlin, aktuelle Auflage
Skript zur Vorlesung
Lehrveranstaltung L1371: Fluidtechnik
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Dieter Krause
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1257: Fluidtechnik
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Dieter Krause
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0563: Robotics

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Robotik: Modellierung und Regelung (L0168) Integrierte Vorlesung 4 4
Robotik: Modellierung und Regelung (L1305) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Modulverantwortlicher Dr. Martin Gomse
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Fundamentals of electrical engineering

Broad knowledge of mechanics

Fundamentals of control theory

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen Students are able to describe fundamental properties of robots and solution approaches for multiple problems in robotics.
Fertigkeiten

Students are able to derive and solve equations of motion for various manipulators.

Students can generate trajectories in various coordinate systems.

Students can design linear and partially nonlinear controllers for robotic manipulators.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Students are able to work goal-oriented in small mixed groups.
Selbstständigkeit

Students are able to recognize and improve knowledge deficits independently.

With instructor assistance, students are able to evaluate their own knowledge level and define a further course of study.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung Teilnahme an PBL-Einheiten sowie Erreichen des Gesamtziels und der jeweiligen Session-Ziele
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Robotik und Informatik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0168: Robotics: Modelling and Control
Typ Integrierte Vorlesung
SWS 4
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 64, Präsenzstudium 56
Dozenten Dr. Martin Gomse
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Fundamental kinematics of rigid body systems

Newton-Euler equations for manipulators

Trajectory generation

Linear and nonlinear control of robots

Literatur

Craig, John J.: Introduction to Robotics Mechanics and Control, Third Edition, Prentice Hall. ISBN 0201-54361-3

Spong, Mark W.; Hutchinson, Seth;  Vidyasagar, M. : Robot Modeling and Control. WILEY. ISBN 0-471-64990-2


Lehrveranstaltung L1305: Robotics: Modelling and Control
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Martin Gomse
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Fachmodule der Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion

Modul M1143: Applied Design Methodology in Mechatronics

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Praktische Entwicklungsmethodik in der Mechatronik (L1523) Vorlesung 2 2
Praktische Entwicklungsmethodik in der Mechatronik (L1524) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 3 4
Modulverantwortlicher Prof. Thorsten Kern
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse Basics of mechanical design, electrical design or computer-sciences
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Science-based working on interdisciplinary product design considering targeted application of specific product design techniques

Fertigkeiten

Creative handling of processes used for scientific preparation and formulation of complex product design problems / Application of various product design techniques following theoretical aspects.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Students will solve and execute technical-scientific tasks from an industrial context in small design-teams with application of common, creative methodologies.
Selbstständigkeit

Students are enabled to optimize the design and development process according to the target and topic of the design

Students are educated to operate in a development team

Students learn about the right application of creative methods in engineering.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang 30 min Gespräch zu einer Gruppen-Entwicklungsarbeit
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1523: Applied Design Methodology in Mechatronics
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Thorsten Kern
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Systematic analysis and planning of the design process for products combining a multitude of disciplines
  • Structure of the engineering process with focus on engineering steps (task-definition, functional decomposition, physical principles, elements for solution, combination to systems and products, execution of design, component-tests, system-tests, product-testing and qualification/validation)
  • Creative methods (Basics, methods like lead-user-method, 6-3-5, BrainStorming, Intergalactic Thinking, … - Applications in examples all around mechatronics topics)
  • Several design-supporting methods and tools (functional strcutures, GALFMOS, AEIOU-method, GAMPFT, simulation and its application, TRIZ, design for SixSigma, continous integration and testing, …)
  • Evaluation and final selection of solution (technical and business-considerations, preference-matrix, pair-comparision), dealing with uncertainties, decision-making
  • Value-analysis
  • Derivation of architectures and architectural management
  • Project-tracking and -guidance (project-lead, guiding of employees, organization of multidisciplinary R&D departments, idea-identification, responsibilities and communication)
  • Project-execution methods (Scrum, Kanbaan, …)
  • Presentation-skills
  • Questions of aesthetic product design and design for subjective requirements (industrial design, color, haptic/optic/acoustic interfaces)
  • Evaluation of selected methods at practical examples in small teams
Literatur
  • Definition folgt...
  • Pahl, G.; Beitz, W.; Feldhusen, J.; Grote, K.-H.: Konstruktionslehre: Grundlage erfolgreicher Produktentwicklung, Methoden und Anwendung, 7. Auflage, Springer Verlag, Berlin 2007
  • VDI-Richtlinien: 2206; 2221ff
Lehrveranstaltung L1524: Applied Design Methodology in Mechatronics
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Thorsten Kern
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0604: High-Order FEM

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
High-Order FEM (L0280) Vorlesung 3 4
High-Order FEM (L0281) Hörsaalübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Alexander Düster
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Knowledge of partial differential equations is recommended.

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

Students are able to
+ give an overview of the different (h, p, hp) finite element procedures.
+ explain high-order finite element procedures.
+ specify problems of finite element procedures, to identify them in a given situation and to explain their mathematical and mechanical background.

Fertigkeiten

Students are able to
+ apply high-order finite elements to problems of structural mechanics.
+ select for a given problem of structural mechanics a suitable finite element procedure.
+ critically judge results of high-order finite elements.
+ transfer their knowledge of high-order finite elements to new problems.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Students are able to
+ solve problems in heterogeneous groups.
+ present and discuss their results in front of others.
+ give and accept professional constructive criticism.


Selbstständigkeit Students are able to
+ assess their knowledge by means of exercises and E-Learning.
+ acquaint themselves with the necessary knowledge to solve research oriented tasks.
+ to transform the acquired knowledge to similar problems.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 10 % Referat Forschendes Lernen
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Modellierung und Simulation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Materialwissenschaft: Vertiefung Modellierung: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Mechatronics: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Schiffbau und Meerestechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0280: High-Order FEM
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Alexander Düster
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

1. Introduction
2. Motivation
3. Hierarchic shape functions
4. Mapping functions
5. Computation of element matrices, assembly, constraint enforcement and solution
6. Convergence characteristics
7. Mechanical models and finite elements for thin-walled structures
8. Computation of thin-walled structures
9. Error estimation and hp-adaptivity
10. High-order fictitious domain methods


Literatur

[1] Alexander Düster, High-Order FEM, Lecture Notes, Technische Universität Hamburg-Harburg, 164 pages, 2014
[2] Barna Szabo, Ivo Babuska, Introduction to Finite Element Analysis – Formulation, Verification and Validation, John Wiley & Sons, 2011


Lehrveranstaltung L0281: High-Order FEM
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Alexander Düster
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1343: Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde (L1894) Vorlesung 2 3
Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde (L2614) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde (L2613) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Bodo Fiedler
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Grundlagen aus der Chemie / Physik / Werkstoffkunde 
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können

- die Grundlagen  der Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) und ihrer Konstituenten (Faser / Matrix) wiedergeben und kennen die entsprechenden Prüf- und Analysemethoden.

- die komplexen Zusammenhänge  Struktur-Eigenschaftsbeziehung erklären.

- die Wechselwirkungen von chemischen Aufbau der Polymere, deren Verarbeitung mit den unterschiedlichen  Fasertypen unter Einbeziehung fachangrenzender Kontexte erläutern (z.B. Nachhaltigkeit, Umweltschutz).


Fertigkeiten

Studierende sind in der Lage standardisierte Berechnungsmethoden in einem angegebenen Kontext einzusetzen, um

  • mechanische Eigenschaften (Modul, Festigkeit) zu berechnen und die unterschiedlichen Materialien zu bewerten.
  • überschlägige Dimensionierung mit Hilfe der Netztheorie der Konstruktionselemente durchführen und bewerten.
  • für werkstoffliche Probleme geeignete Lösungen auszuwählen und zu Dimensionieren z.B. Steifigkeit, Korrosion, Festigkeit.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können

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


Selbstständigkeit

Studierende sind fähig,

- eigene Stärken und Schwächen einzuschätzen.

- ihren jeweiligen Lernstand konkret zu beurteilen und auf dieser Basis weitere Arbeitsschritte zu definieren.

- mögliche Konsequenzen ihres beruflichen Handelns einzuschätzen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Materials Science and Engineering: Vertiefung Engineering Materials: Wahlpflicht
Materialwissenschaft: Vertiefung Konstruktionswerkstoffe: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Kernqualifikation: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Pflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Materialwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1894: Structure and properties of fibre-polymer-composites
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Bodo Fiedler
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

- Microstructure and properties of the matrix and reinforcing materials and their interaction
- Development of composite materials
- Mechanical and physical properties
- Mechanics of Composite Materials
- Laminate theory
- Test methods
- Non destructive testing
- Failure mechanisms
- Theoretical models for the prediction of properties
- Application

Literatur Hall, Clyne: Introduction to Composite materials, Cambridge University Press
Daniel, Ishai: Engineering Mechanics of Composites Materials, Oxford University Press
Mallick: Fibre-Reinforced Composites, Marcel Deckker, New York
Lehrveranstaltung L2614: Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Bodo Fiedler
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Die Studierenden erhalten die Aufgabenstellung in Form eines Materialdesigns für Prüfkörper aus Faserverbundwerkstoffen. Technische und normative Anforderungen sind in der Aufgabenstellung aufgeführt, alle weiteren benötigten Informationen stammen aus den Vorlesungen und Übungen bzw. den entsprechenden Unterlagen (elektronisch und im Gespräch).

Das Vorgehen ist in einem Meilensteinplan festgelegt und ermöglicht es den Studierenden, Teilaufgaben zu planen und so kontinuierlich zu arbeiten. Am Ende des Projekts wurden verschiedene Probekörper im Zug- oder Biegeversuch geprüft.

In den einzelnen Projektbesprechungen wird die Konzeption (Diskussion der Anforderungen und Risiken) hinterfragt. Die Berechnungen werden analysiert, die Produktionsmethoden werden bewertet und festgelegt. Die Werkstoffe werden ausgewählt und die Probekörper normgerecht hergestellt. Die Qualität und die mechanischen Eigenschaften werden geprüft und klassifiziert. Am Ende wird ein Abschlussbericht erstellt und die Ergebnisse werden allen Teilnehmern in Form einer Präsentation vorgestellt und diskutiert.


Literatur

Hall, Clyne: Introduction to Composite materials, Cambridge University Press
Daniel, Ishai: Engineering Mechanics of Composites Materials, Oxford University Press
Mallick: Fibre-Reinforced Composites, Marcel Deckker, New York

Lehrveranstaltung L2613: Structure and properties of fibre-polymer-composites
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Bodo Fiedler
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

The contents of the lecture are repeated and deepened using practical examples.

Calculations are carried out together or individually, and the results are discussed critically.

Literatur

Hall, Clyne: Introduction to Composite materials, Cambridge University Press
Daniel, Ishai: Engineering Mechanics of Composites Materials, Oxford University Press
Mallick: Fibre-Reinforced Composites, Marcel Deckker, New York

Modul M1012: Labor Technische Logistik und Automatisierung

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Labor Technische Logistik und Automatisierung (L1462) Seminar 4 6
Modulverantwortlicher Prof. Jochen Kreutzfeldt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Bachelor Abschluss in Logistik

Grundlagen in einer objekt-orientierten Programmiersprache, z.B. python oder Java

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen Die Studierenden erwerben folgende Kenntnisse:

1. Die Studierenden kennen die grundlegenden Konzepte des Maschinellen Lernens (supervised learning, unsupervised learning, reinforcement learning).

2. Die Studierenden kennen die notwendigen Schritte zur Implementierung von Modellen des Maschinellen Lernens in python.

3. Die Studierenden kennen die Herangehensweisen und Hürden zur Implementierung von Maschinellem Lernen in der Logistik.

Fertigkeiten

Die Studierenden erwerben folgende Fertigkeiten:

1. Die Studierenden können aus verschiedenen Alternativen des Maschinellen Lernens für logistische Probleme des Lagerns, Förderns, Sortierens, Kommissionierens und Identifizierens auswählen und hinsichtlich ihrer Implementierung bewerten.

2. Die Studierenden können die vorgestellten Lösungen des Maschinellen Lernens selbst im Modellmaßstab anwenden und implementieren.

3. Die Studierenden können den Implementierungsaufwand der ausgewählten Lösung des Maschinellen Lernens abschätzen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Die Studierenden erwerben folgende Sozialkompetenzen:

1. Die Studierenden können in der Gruppe technische Lösungen für logistische Probleme erarbeiten und modellhaft implementieren.

2. Die technischen Lösungsvorschläge aus der Gruppe können gemeinsam dokumentiert und vor Publikum präsentiert werden.

3. Die Studierenden können aus dem zu ihren erarbeiteten Lösungsvorschlägen erhaltenen Feedback neue Ideen und Verbesserungen ableiten.

Selbstständigkeit Die Studierenden erwerben folgende selbstständigen Kompetenzen:

1. Die Studierenden sind in der Lage unter Anleitung eigenständig Vorschläge für den Einsatz von Maschinellem Lernen als Lösung für logistische Probleme des Lagerns, Förderns, Sortierens, Kommissionierens und Identifizierens theoretisch zu erarbeiten und modellhaft zu implementieren.

2. Die Studierenden können die Vor- und Nachteile ihrer Lösungsvorschläge bewerten und diskutieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang Prototypenaufbau im Labor mit Dokumentation (Kleingruppenarbeit)
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1462: Labor Technische Logistik und Automatisierung
Typ Seminar
SWS 4
LP 6
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Dozenten Prof. Jochen Kreutzfeldt
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Das Ziel des Labors Technische Logistik ist die praktische Einführung der Studierenden in verschiedene technische Lösungen für logistische Problemstellungen. Dabei steht vor allem das angeleitete Entwickeln eigener Lösungen im Labor im Vordergrund. Die Probleme und Lösungen kommen dabei aus folgenden logistischen Themenfeldern:

(1) Lagern

(2) Fördern

(3) Sortieren

(4) Kommissionieren

(5) Identifizieren

Die Studierenden erarbeiten in Kleingruppen für ausgewählte Probleme aus den oben genannten Themenfelder modellhafte Lösungen und implementieren diese im Labormaßstab. Anschließend werden die Lösungen vor Publikum präsentiert und Vor- und Nachteile diskutiert. Das aufgenommene Feedback wird anschließend in die Modelllösung aufgenommen.

Literatur

Dembowski, Klaus (2015): Raspberry Pi - Das technische Handbuch. Konfiguration, Hardware, Applikationserstellung. 2., erw. und überarb. Aufl. 2015. Wiesbaden: Springer Vieweg.

Follmann, Rüdiger (2014): Das Raspberry Pi Kompendium. 2014. Aufl. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg (Xpert.press).

Griemert, Rudolf (2015): Fördertechnik. Auswahl und Berechnung von Elementen und Baugruppen. [S.l.]: Morgan Kaufmann.

Hompel, Michael ten; Büchter, Hubert; Franzke, Ulrich (2008): Identifikationssysteme und Automatisierung. [Intralogistik]. Berlin, Heidelberg: Springer.

Hompel, Michael ten; Beck, Maria; Sadowsky, Volker (2011): Kommissionierung. Materialflusssysteme 2 - Planung und Berechnung der Kommissionierung in der Logistik. Berlin [u.a.]: Springer.

Jodin, Dirk; Hompel, Michael ten (2012): Sortier- und Verteilsysteme. Grundlagen, Aufbau, Berechnung und Realisierung. 2. Aufl. Berlin: Springer Berlin.

Martin, Heinrich (2014): Transport- und Lagerlogistik. Planung, Struktur, Steuerung und Kosten von Systemen der Intralogistik. 9., vollst. überarb. u. akt. Aufl. 2014. Wiesbaden: Imprint: Springer Vieweg.

Purdum, Jack J. (2014): Beginning C for Arduino. Learn C programming for the Arduino. Second edition.: Springer Berlin.

McRoberts, Michael (2014): Beginning Arduino. Second edition.: Springer Berlin.

Modul M1156: Systems Engineering

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Systems Engineering (L1547) Vorlesung 3 4
Systems Engineering (L1548) Hörsaalübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Ralf God
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:
• Mathematik
• Mechanik
• Thermodynamik
• Elektrotechnik
• Regelungstechnik

Vorkenntnisse in:
• Flugzeug-Kabinensysteme

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

Studierende können:
• Vorgehensmodelle, Methoden und Werkzeuge für das Systems Engineering zur Entwicklung komplexer Systeme verstehen
• Innovationsprozesse und die Notwendigkeit des Technologiemanagements beschreiben
• den Flugzeug-Entwicklungsprozess und den Vorgang der Musterzulassung bei Flugzeugen erläutern
• den System-Entwicklungsprozess inklusive der Anforderungen an die Zuverlässigkeit von Systemen erklären
• die Umgebungs- und Einsatzbedingungen von Luftfahrtausrüstung mit den entsprechenden Testanforderungen benennen
• die Methodik des Requirements-Based Engineering (RBE) und des Model-Based Requirements Engineering (MBRE) einschätzen

Fertigkeiten

Studierende können:
• das Vorgehen zur Entwicklung eines komplexen Systems planen
• die Entwicklungsphasen und Entwicklungsaufgaben organisieren
• erforderliche Geschäfts- und Technikprozesse zuordnen
• Werkzeuge und Methoden des Systems Engineering anwenden

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können:
• ihre Aufgaben innerhalb eines Entwicklungsteams verstehen und annehmen
• sich mit ihrer Rolle ihre Aufgaben in den Gesamtprozess einordnen
• ihre Lieferanten und Kunden in großen Projekten verstehen und bedienen
• Verantwortung für Mensch und Technik bei der Entwicklung sicherheitskritischer Systeme übernehmen

Selbstständigkeit

Studierende können:
• in einem Entwicklungsteam mit Aufgabenteilung interagieren und kommunizieren
• eigenständig Bauvorschriften recherchieren und identifizieren
• alleine Anforderungen formulieren 
• von sich aus Testpläne erstellen und Zulassungen begleiten

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1547: Systems Engineering
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist die Schaffung von Voraussetzungen für die Entwicklung und Integration von komplexen Systemen am Beispiel von Verkehrsflugzeugen und  Kabinensystemen. Es soll Prozess-, Werkzeug- und Methodenkompetenz erreicht werden. Vorschriften, Richtlinien und Zulassungsaspekte sollen bekannt sein.

Schwerpunkte der Vorlesung bilden die Prozesse beim Innovations- und Technologiemanagement, der Systementwicklung, Systemintegration und der Zulassung sowie Werkzeuge und Methoden für das Systems Engineering:
• Innovationsprozesse
• IP-Schutz
• Technologiemanagement
• Systems Engineering
• Flugzeug-Entwicklungsprozess
• Themen der Zulassung
• System-Entwicklungsprozess
• Sicherheitsziele und Fehlertoleranz
• Umgebungs- und Einsatzbedingungen
• Werkzeuge und Methoden für das Systems Engineering
• Requirements-Based Engineering (RBE)
• Model-Based Requirements Engineering (MBRE)

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- diverse Normen und Richtlinien (EASA, FAA, RTCA, SAE)
- Hauschildt, J., Salomo, S.: Innovationsmanagement. Vahlen, 5. Auflage, 2010
- NASA Systems Engineering Handbook, National Aeronautics and Space Administration, 2007
- Hinsch, M.: Industrielles Luftfahrtmanagement: Technik und Organisation luftfahrttechnischer Betriebe. Springer, 2010
- De Florio, P.: Airworthiness: An Introduction to Aircraft Certification. Elsevier Ltd., 2010
- Pohl, K.: Requirements Engineering. Grundlagen, Prinzipien, Techniken. 2. korrigierte Auflage, dpunkt.Verlag, 2008

Lehrveranstaltung L1548: Systems Engineering
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1894: Automatisierungstechnik und -systeme

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Automatisierungstechnik und -systeme (L2329) Vorlesung 4 4
Automatisierungstechnik und -systeme (L2331) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 1
Automatisierungstechnik und -systeme (L2330) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Thorsten Schüppstuhl
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

keine Leistungsnachweise erforderlich

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

Studierende können…

  • typische Komponenten der Automatisierungstechnik benennen und ihr Zusammenspiel erklären  
  • Methoden zur systematischen Analyse von Automatisierungsaufgaben erläutern und anwenden
  • industrieroboterbasierten Automatisierungsysteme erlären
Fertigkeiten

Studierende sind in der Lage …

  • komplexe Automatisierungsaufgaben zu analysieren
  • anwendungsorientierte Lösungskonzepte zu entwickeln.
  • Teilsysteme auszulegen und zu einem Gesamtsystem zusammenzuführen
  • Anlagen hinsichtlich der Grundlagen der Maschinensicherheit zu untersuchen und zu bewerten
  • Einfache Programme für Roboter und speicherprogrammierbare Steuerungen zu schreiben
  • Schaltpläne für einfache Pneumatikanwendungen zu lesen und zu erstellen
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können, …

  • in Gruppen Lösungen für Aufgaben der Prozessautomatisierung und Handhabungstechnik erarbeiten.
  • im Produktionsumfeld mit Fachpersonal auf fachlicher Ebene Lösungen entwickeln und Entscheidungen vertreten.
Selbstständigkeit

Studierende sind fähig, …

  • mit Hilfe von Hinweisen eigenständig Aufgaben der Automatisierung zu analysieren.
  • eigenständig Programme für Roboter oder speicherprogrammierbare Steuerungen zu erstellen.
  • mit Hilfe von Hinweisen eigenständig Lösungen für praktische Aufgaben der Automatisierung zu finden
  • eigenständig Sicherheitskonzepte für Automatisierungsanlagen zu entwickeln.
  • mögliche Konsequenzen ihres beruflichen Handelns und ihre Verantwortung einzuschätzen.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 20 % Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung Die Studienleistung umfasst die Ergebnisse der PBL basierten Anteile des Moduls sowie der Präsentation in der Gruppe.
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L2329: Automatisierungstechnik und -systeme
Typ Vorlesung
SWS 4
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 64, Präsenzstudium 56
Dozenten Prof. Thorsten Schüppstuhl
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
Literatur
Lehrveranstaltung L2331: Automatisierungstechnik und -systeme
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Thorsten Schüppstuhl
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L2330: Automatisierungstechnik und -systeme
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Thorsten Schüppstuhl
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0563: Robotics

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Robotik: Modellierung und Regelung (L0168) Integrierte Vorlesung 4 4
Robotik: Modellierung und Regelung (L1305) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Modulverantwortlicher Dr. Martin Gomse
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Fundamentals of electrical engineering

Broad knowledge of mechanics

Fundamentals of control theory

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen Students are able to describe fundamental properties of robots and solution approaches for multiple problems in robotics.
Fertigkeiten

Students are able to derive and solve equations of motion for various manipulators.

Students can generate trajectories in various coordinate systems.

Students can design linear and partially nonlinear controllers for robotic manipulators.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Students are able to work goal-oriented in small mixed groups.
Selbstständigkeit

Students are able to recognize and improve knowledge deficits independently.

With instructor assistance, students are able to evaluate their own knowledge level and define a further course of study.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung Teilnahme an PBL-Einheiten sowie Erreichen des Gesamtziels und der jeweiligen Session-Ziele
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Robotik und Informatik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0168: Robotics: Modelling and Control
Typ Integrierte Vorlesung
SWS 4
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 64, Präsenzstudium 56
Dozenten Dr. Martin Gomse
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Fundamental kinematics of rigid body systems

Newton-Euler equations for manipulators

Trajectory generation

Linear and nonlinear control of robots

Literatur

Craig, John J.: Introduction to Robotics Mechanics and Control, Third Edition, Prentice Hall. ISBN 0201-54361-3

Spong, Mark W.; Hutchinson, Seth;  Vidyasagar, M. : Robot Modeling and Control. WILEY. ISBN 0-471-64990-2


Lehrveranstaltung L1305: Robotics: Modelling and Control
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Martin Gomse
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0808: Finite Elements Methods

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Finite-Elemente-Methoden (L0291) Vorlesung 2 3
Finite-Elemente-Methoden (L0804) Hörsaalübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Benedikt Kriegesmann
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Mechanics I (Statics, Mechanics of Materials) and Mechanics II (Hydrostatics, Kinematics, Dynamics)
Mathematics I, II, III (in particular differential equations)

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

The students possess an in-depth knowledge regarding the derivation of the finite element method and are able to give an overview of the theoretical and methodical basis of the method.



Fertigkeiten

The students are capable to handle engineering problems by formulating suitable finite elements, assembling the corresponding system matrices, and solving the resulting system of equations.



Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students can work in small groups on specific problems to arrive at joint solutions.

Selbstständigkeit

The students are able to independently solve challenging computational problems and develop own finite element routines. Problems can be identified and the results are critically scrutinized.



Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Pflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Pflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0291: Finite Element Methods
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Benedikt Kriegesmann
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

- General overview on modern engineering
- Displacement method
- Hybrid formulation
- Isoparametric elements
- Numerical integration
- Solving systems of equations (statics, dynamics)
- Eigenvalue problems
- Non-linear systems
- Applications

- Programming of elements (Matlab, hands-on sessions)
- Applications

Literatur

Bathe, K.-J. (2000): Finite-Elemente-Methoden. Springer Verlag, Berlin

Lehrveranstaltung L0804: Finite Element Methods
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Benedikt Kriegesmann
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1024: Methoden der Produktentwicklung

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Methoden der Produktentwicklung (L1254) Vorlesung 3 3
Methoden der Produktentwicklung (L1255) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Dieter Krause
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse der Integrierten Produktentwicklung und CAE-Anwendung

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:

  • Fachbegriffe der Konstruktionsmethodik zu erklären,
  • wesentliche Elemente des Konstruktionsmanagements zu beschreiben,
  • aktuelle Problemstellungen und den gegenwärtigen Forschungsstand der integrierten Produktentwicklung zu beschreiben.


Fertigkeiten

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

  • für die nicht standardisierte Lösung eines Problems eine geeignete Konstruktionsmethode auszuwählen und anzuwenden sowie an neue Randbedingungen anzupassen,
  • Problemstellungen der Produktentwicklung mit Hilfe einer workshopbasierten Vorgehensweise zu lösen,
  • Moderationstechniken situationsspezifisch auszuwählen und durchzuführen.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

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

  • Teamsitzungen und Moderationsprozesse vorzubereiten und anzuleiten,
  • in Gruppenarbeitsprozessen komplexe Aufgaben gemeinsam zu bearbeiten,
  • Probleme und Lösungen vor Fachpersonen vertreten und Ideen weiterzuentwickeln.
Selbstständigkeit

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

  • strukturiertes Feedback zu geben und kritisches Feedback anzunehmen,
  • angenommenes Feedback eigenständig umzusetzen.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1254: Methoden der Produktentwicklung
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Dieter Krause
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Vorlesung

Die Vorlesung erweitert und vertieft die im Modul „Integrierte Produktentwicklung und Leichtbau“ erlernten Inhalte und baut auf den dort erworbenen Kenntnissen und Fähigkeiten auf.

Themen der Vorlesung sind insbesondere:

  • Methoden der Produktentwicklung,
  • Moderationstechniken,
  • Industrial Design,
  • variantengerechte Produktgestaltung,
  • Modularisierungsmethoden,
  • Konstruktionskataloge,
  • angepasste QFD-Matrix,
  • systematische Werkstoffauswahl,
  • montagegerechtes Konstruieren,

Konstruktionsmanagement

  • CE-Kennzeichnung, Konformitätserklärung inkl. Gefährdungsbeurteilung,
  • Patentwesen, Patentrechte, Patentüberwachung
  • Projektmanagement (Kosten, Zeit, Qualität) und Eskalationsprinzipien,
  • Entwicklungsmanagement Mechatronik,
  • Technisches Supply Chain Management.

Übung (PBL)

In der Übung werden die in der Vorlesung Integrierte Produktentwicklung II vorgestellten Inhalte und Methoden der Produktentwicklung und des Konstruktionsmanagement weiter vertieft.

Die Studierenden erlernen über industrienahe Praxisbeispiele ein selbstständig moderiertes und Workshop basiertes Vorgehen zur Lösung komplexer, aktuell bestehender Sachverhalte in der Produktentwicklung. Sie erlernen die Fähigkeit, selbstständig wichtige Methoden der Produktentwicklung und des Konstruktions­managements anzuwenden, und erwerben so weiterführende Fachkompetenzen auf dem Gebiet der Integrierten Produktentwicklung. Daneben werden personale Kompetenzen, wie Teamfähigkeit, Führen von Diskussionen und Vertreten von Arbeitsergebnissen durch den workshopbasierten Aufbau der Veranstaltung unter eigener Planung und Leitung erworben.



Literatur
  • Andreasen, M.M., Design for Assembly, Berlin, Springer 1985.
  • Ashby, M. F.: Materials Selection in Mechanical Design, München, Spektrum 2007.
  • Beckmann, H.: Supply Chain Management, Berlin, Springer 2004.
  • Hartmann, M., Rieger, M., Funk, R., Rath, U.: Zielgerichtet moderieren. Ein Handbuch für Führungskräfte, Berater und Trainer, Weinheim, Beltz 2007.
  • Pahl, G., Beitz, W.: Konstruktionslehre, Berlin, Springer 2006.
  • Roth, K.H.: Konstruieren mit Konstruktionskatalogen, Band 1-3, Berlin, Springer 2000.
  • Simpson, T.W., Siddique, Z., Jiao, R.J.: Product Platform and Product Family Design. Methods and Applications, New York, Springer 2013.
Lehrveranstaltung L1255: Methoden der Produktentwicklung
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Dieter Krause
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0633: Industrial Process Automation

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Prozessautomatisierungstechnik (L0344) Vorlesung 2 3
Prozessautomatisierungstechnik (L0345) Gruppenübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Alexander Schlaefer
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

mathematics and optimization methods
principles of automata 
principles of algorithms and data structures
programming skills

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

The students can evaluate and assess discrete event systems. They can evaluate properties of processes and explain methods for process analysis. The students can compare methods for process modelling and select an appropriate method for actual problems. They can discuss scheduling methods in the context of actual problems and give a detailed explanation of advantages and disadvantages of different programming methods. The students can relate process automation to methods from robotics and sensor systems as well as to recent topics like 'cyberphysical systems' and 'industry 4.0'.


Fertigkeiten

The students are able to develop and model processes and evaluate them accordingly. This involves taking into account optimal scheduling, understanding algorithmic complexity, and implementation using PLCs.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students can independently define work processes within their groups, distribute tasks within the group and develop solutions collaboratively.



Selbstständigkeit

The students are able to assess their level of knowledge and to document their work results adequately.



Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 10 % Übungsaufgaben
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Computer Science: Vertiefung II. Intelligenz-Engineering: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung Regelungs- und Energiesystemtechnik: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Mechatronik: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Robotik und Informatik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0344: Industrial Process Automation
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

- foundations of problem solving and system modeling, discrete event systems
- properties of processes, modeling using automata and Petri-nets
- design considerations for processes (mutex, deadlock avoidance, liveness)
- optimal scheduling for processes
- optimal decisions when planning manufacturing systems, decisions under uncertainty
- software design and software architectures for automation, PLCs

Literatur

J. Lunze: „Automatisierungstechnik“, Oldenbourg Verlag, 2012
Reisig: Petrinetze: Modellierungstechnik, Analysemethoden, Fallstudien; Vieweg+Teubner 2010
Hrúz, Zhou: Modeling and Control of Discrete-event Dynamic Systems; Springer 2007
Li, Zhou: Deadlock Resolution in Automated Manufacturing Systems, Springer 2009
Pinedo: Planning and Scheduling in Manufacturing and Services, Springer 2009

Lehrveranstaltung L0345: Industrial Process Automation
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1025: Fluidtechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Fluidtechnik (L1256) Vorlesung 2 3
Fluidtechnik (L1371) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 2
Fluidtechnik (L1257) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Dieter Krause
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Gute Kenntnisse in Mechanik (Stereostatik, Elastostatik, Hydrostatik, Kinematik und Kinetik), Strömungsmechanik und Konstruktionslehre

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

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen in der Lage,

  • Aufbau und Funktionsweise von Komponenten der Hydrostatik, Pneumatik und Hydrodynamik zu erklären,
  • das Zusammenwirken hydraulischer Komponenten in Systemen zu erläutern,
  • die Steuerung und Regelung hydraulischer Systeme detailliert zu erklären,
  • Funktion und Einsatzbereiche von hydrodynamischen Wandlern, Bremsen und Kupplungen sowie von Kreiselpumpen und Aggregaten in der Anlagentechnik zu beschreiben.
Fertigkeiten

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen in der Lage,

  • hydraulische und pneumatische Komponenten und  Systeme zu analysieren und zu beurteilen,
  • hydraulische Systeme für mechanische Anwendungen zu konzipieren und zu dimensionieren,
  • Numerische Simulationen hydraulischer Systeme anhand abstrakter Problemstellungen durchzuführen,
  • Pumpenkennlinien für hydraulische Anlagen auszuwählen und anzupassen,
  • Wandler und Bremsen für mechanische Aggregate auszulegen.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen in der Lage,

  • in der Vorlesung Funktionszusammenhänge in Gruppen zu diskutieren und vorzustellen,
  • Arbeiten in Teams selbstständig zu organisieren.
Selbstständigkeit

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen in der Lage,

  • für die Simulation erforderliches Wissen selbständig zu erschließen.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Testate Simulation hydrostatischer Systeme
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1256: Fluidtechnik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Dieter Krause
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Vorlesung

Hydrostatik

  • Physikalische Grundlagen
  • Druckflüssigkeiten
  • Hydrostatische Maschinen
  • Ventile
  • Komponenten
  • Hydrostatische Getriebe
  • Anwendungsbeispiele aus der Industrie

Pneumatik

  • Drucklufterzeugung
  • Pneumatische Motoren
  • Anwendungsbeispiele

Hydrodynamik

  • Physikalische Grundlagen
  • Hydraulische Strömungsmaschinen
  • Hydrodynamische Getriebe
  • Zusammenarbeit von Motor und Getriebe

Hörsaalübung

Hydrostatik

  • Lesen und Entwerfen von hydraulischen Schaltplänen
  • Auslegung von hydrostatischen Fahr- und Arbeitsantrieben
  • Leistungsberechnung

Hydrodynamik

  • Berechnung/Auslegung von hydrodynamischen Wandlern
  • Berechnung/Auslegung von Kreiselpumpen
  • Erstellen und Lesen von Pumpen- und Anlagenkennlinien

Exkursion

  • Es findet eine Exkursion zu einem regionalen Unternehmen der Hydraulikbranche statt.

Übung

Numerische Simulation hydrostatischer Systeme

  • Kennenlernen einer numerischen Simulationsumgebung für hydraulische Systeme
  • Umsetzen einer Aufgabenstellung in ein Simulationsmodell
  • Simulation gängiger Komponenten
  • Variation von Simulationsparametern
  • Nutzung von Simulation zur Systemauslegung und -optimierung
  • Z.T. selbstorganisiertes Arbeiten in Teams



Literatur

Bücher

  • Murrenhoff, H.: Grundlagen der Fluidtechnik - Teil 1: Hydraulik, Shaker Verlag, Aachen, 2011
  • Murrenhoff, H.: Grundlagen der Fluidtechnik - Teil 2: Pneumatik, Shaker Verlag, Aachen, 2006
  • Matthies, H.J. Renius, K.Th.: Einführung in die Ölhydraulik, Teubner Verlag, 2006
  • Beitz, W., Grote, K.-H.: Dubbel - Taschenbuch für den Maschinenbau, Springer-Verlag, Berlin, aktuelle Auflage
Skript zur Vorlesung
Lehrveranstaltung L1371: Fluidtechnik
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Dieter Krause
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1257: Fluidtechnik
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Dieter Krause
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1170: Phänomene und Methoden der Materialwissenschaft

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Experimentelle Methoden der Materialcharakterisierung (L1580) Vorlesung 2 2
Phasengleichgewichte und Umwandlungen (L1579) Vorlesung 2 2
Übung zu Phänomene und Methoden der Materialwissenschaft (L2991) Hörsaalübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Jörg Weißmüller
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Kenntnisse in Werkstoffwissenschaften, z.B. aus den Modulen Werkstoffwissenschaft I/II


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

Die Studierenden können die Eigenschaften von modernen Hochleistungswerkstoffen sowie deren Einsatz in der Technik erläutern. Sie können die werkstoffwissenschaftliche Bedeutung und Anwendung von metallischen Werkstoffen, Keramiken, Polymeren, Halbleitern sowie von modernen Kompositmaterialien (insbesondere Biomaterialien) und Nanomaterialien beschreiben.

Fertigkeiten

Die Studierenden sind nach dem Erlernen grundlegender Prinzipien des Materialdesigns in der Lage, selbst neue Materialkonfigurationen mit gewünschten Eigenschaften zusammenzustellen.
Die Studierenden können einen Überblick über moderne Werkstoffe geben und optimale Werkstoffkombinationen für vorgegebene Anwendungen zusammenstellen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können Lösungen gegenüber Spezialisten präsentieren und Ideen weiterentwickeln.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können ...

  • ihre eigenen Stärken und Schwächen ermitteln.
  • benötigtes Wissen aneignen.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 20 % Übungsaufgaben Übungsaufgaben aus "Übung zu Phänomene und Methoden der Materialwissenschaft"
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Materialwissenschaft: Kernqualifikation: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Materialwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1580: Experimental Methods for the Characterization of Materials
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Shan Shi
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Structural characterization by photons, neutrons and electrons (in particular X-ray and neutron scattering, electron microscopy, tomography)
  • Mechanical and thermodynamical characterization methods (indenter measurements, mechanical compression and tension tests, specific heat measurements)
  • Characterization of optical, electrical and magnetic properties (spectroscopy, electrical conductivity and magnetometry)


Literatur

William D. Callister und David G. Rethwisch, Materialwissenschaften und Werkstofftechnik, Wiley&Sons, Asia (2011).

William D. Callister, Materials Science and Technology, Wiley& Sons, Inc. (2007).

Lehrveranstaltung L1579: Phasengleichgewichte und Umwandlungen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Jörg Weißmüller
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Grundlagen der statistischen Physik, formale Struktur der phänomenologischen Thermodynamik, einfache atomistische Modelle und freie Energiefunktionen für Mischkristalle und Verbindungen. Korrekturen bei nichtlokaler Wechselwirkung (Elastizität, Gradiententerme). Phasengleichgewicht und Legierungsphasendiagramme als Konsequenz daraus. Einfache atomistische Betrachtungen für Wechselwirkungsenergien in metallischen Mischkristallen. Diffusion in realen Systemen. Kinetik von Phasenumwandlungen unter anwendungsrelevanten Randbedingungen. Partitionierung, Stabilität und Morphologie an Erstarrungsfronten. Ordnung von Phasenübergängen, Glasübergang. Phasenübergänge in nano- und mikroskaligen Systemen.

Literatur

D.A. Porter, K.E. Easterling, “Phase transformations in metals and alloys”, New York, CRC Press, Taylor & Francis, 2009, 3. Auflage

Peter Haasen, „Physikalische Metallkunde“ , Springer 1994

Herbert B. Callen, “Thermodynamics and an introduction to thermostatistics”, New York, NY: Wiley, 1985, 2. Auflage.

Robert W. Cahn und Peter Haasen, "Physical Metallurgy", Elsevier 1996

H. Ibach, “Physics of Surfaces and Interfaces” 2006, Berlin: Springer.

Lehrveranstaltung L2991: Übung zu Phänomene und Methoden der Materialwissenschaft
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Shan Shi
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Übungsaufgaben zur Einübung und Vertiefung der im Modul vermittelten Fähigkeiten und Inhalte. In den Übungen werden mathematische Details vertieft mit dem Ziel, die Studierenden mit Gleichungen/Konzepten und deren Anwendung in der Praxis vertraut zu machen (z. B. Definition thermodynamischer Potenziale und Beziehungen, Berechnung von Enthalpie und Entropie eines Mischkristalls, Konstruktion von Phasendiagrammen, ...).

Literatur

D.A. Porter, K.E. Easterling, “Phase transformations in metals and alloys”, New York, CRC Press, Taylor & Francis, 2009, 3. Auflage

Peter Haasen, „Physikalische Metallkunde“ , Springer 1994

Herbert B. Callen, “Thermodynamics and an introduction to thermostatistics”, New York, NY: Wiley, 1985, 2. Auflage.

Robert W. Cahn und Peter Haasen, "Physical Metallurgy", Elsevier 1996

H. Ibach, “Physics of Surfaces and Interfaces” 2006, Berlin: Springer.

William D. Callister und David G. Rethwisch, Materialwissenschaften und Werkstofftechnik, Wiley&Sons, Asia (2011).

William D. Callister, Materials Science and Technology, Wiley& Sons, Inc. (2007).

Modul M0739: Fabrikplanung & Produktionslogistik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Fabrikplanung (L1445) Vorlesung 3 3
Produktionslogistik (L1446) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Hendrik Wilhelm Rose
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Bachelorabschluss in Logistik



Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen Die Studierenden erwerben folgende Kenntnisse:

1. Die Studierenden kennen aktuelle Trends und Entwicklungen in der Fabrikplanung.

2. Die Studierenden können grundsätzliche Vorgehensmodelle der Fabrikplanung erklären und unter Berücksichtigung unterschiedlicher Gegebenheiten einsetzen.

3. Die Studierenden kennen verschiedene Methoden der Fabrikplanung und können sich mit diesen kritisch auseinandersetzen.

Fertigkeiten Die Studierenden erwerben folgende Fertigkeiten:

1. Die Studierenden können Fabriken und andere Materialflusssysteme hinsichtlich Neuentwicklungs- und Änderungsbedarf analysieren.

2. Die Studierenden können Fabriken und andere Materialflusssysteme neu planen und umgestalten.

3. Die Studierenden können Vorgehensweisen zur Implementierung neuer und geänderter Materialflusssysteme entwickeln.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Die Studierenden erwerben folgende Sozialkompetenzen:

1. Die Studierenden können in der Gruppe Planungsvorschläge zur Entwicklung neuer und Verbesserung existierender Materialflusssysteme entwickeln.

2. Die entwickelten Planungsvorschläge aus der Gruppenarbeit können gemeinsam dokumentiert und präsentiert werden.

3. Die Studierenden können aus der Kritik der Planungsvorschläge Verbesserungsvorschläge ableiten und selbst konstruktiv Kritik üben.


Selbstständigkeit Die Studierenden erwerben folgende selbstständige Kompetenzen:

1. Die Studierenden sind in der Lage unter Anwendung erlernter Vorgehensmodelle die Neu- und Umgestaltung von Materialflusssystemen zu planen.

2. Die Studierenden können die Stärken und Schwächen erlernter Methoden der Fabrikplanung selbstständig erarbeiten und in einem Kontext geeignete Methoden auswählen.

3. Die Studierenden können selbstständig Neuplanungen und Umgestaltungen von Materialflusssystemen durchführen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1445: Fabrikplanung
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Hendrik Wilhelm Rose
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Fabrik- und Materialflussplanung. Die Studierenden erlernen dabei Vorgehensmodelle und Methoden, um neue Fabriken zu planen und bestehende Materialflusssysteme zu verbessern. Die Vorlesung enthält drei grundsätzliche Themenfelder:

(1) Analyse von Fabrik- und Materialflusssystemen

(2) Neu- und Umplanung von Fabrik- und Materialflusssystemen

(3) Implementierung und Umsetzung der Fabrikplanung

Die Studierenden arbeiten sich dabei in mehrere verschiedene Methoden und Musterlösungen pro Themenfeld ein. Beispiele aus der Praxis und Planungsübungen vertiefen die besprochenen Methoden und erklären die Anwendung. Die Besonderheiten einer Fabrikplanung im internationalen Kontext werden vermittelt. Aktuelle Trends in der Fabrikplanung runden die Vorlesung ab.

Literatur

Bracht, Uwe; Wenzel, Sigrid; Geckler, Dieter (2018): Digitale Fabrik: Methoden und Praxisbeispiele. 2. Aufl.: Springer, Berlin.

Helbing, Kurt W. (2010): Handbuch Fabrikprojektierung. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg.

Lotter, Bruno; Wiendahl, Hans-Peter (2012): Montage in der industriellen Produktion: Optimierte Abläufe, rationelle Automatisierung. 2. Aufl.: Springer, Berlin.

Müller, Egon; Engelmann, Jörg; Löffler, Thomas; Jörg, Strauch (2009): Energieeffiziente Fabriken planen und betreiben. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg.

Schenk, Michael; Müller, Egon; Wirth, Siegfried (2014): Fabrikplanung und Fabrikbetrieb. Methoden für die wandlungsfähige, vernetzte und ressourceneffiziente Fabrik. 2. Aufl. Berlin [u.a.]: Springer Vieweg.

Wiendahl, Hans-Peter; Reichardt, Jürgen; Nyhuis, Peter (2014): Handbuch Fabrikplanung: Konzept, Gestaltung und Umsetzung wandlungsfähiger Produktionsstätten. 2. Aufl. Carl Hanser Verlag.



Lehrveranstaltung L1446: Produktionslogistik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Arnd Schirrmann
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Einführung: Situation, Bedeutung und Innovationsschwerpunkte der Logistik im Produktionsunternehmen, Aspekte der Beschaffungs-, Produktions-, Distributions- und Entsorgungslogistik, Produktions- und Transportnetzwerke
  • Logistik als Produktionsstrategie: Logistikorientierte Arbeitsweise in der Fabrik, Durchlaufzeit, Unternehmensstrategie, strukturierte Vernetzung, Senkung der Komplexität, integrierte Organisation, Integrierte Produkt- und Produktionslogistik (IPPL)
  • Logistikgerechte Produkt- und Prozessstrukturierung: Logistikgerechte Produkt-, Materialfluss-, Informations- und Organisationsstrukturen
  • Logistikorientierte Produktionssteuerung: Situation und Entwicklungstendenzen, Logistik und Kybernetik, Marktorientierte Produktionsplanung, -steuerung, -überwachung, PPS-Systeme und Fertigungssteuerung, kybernetische Produktionsorganisation und -steuerung (KYPOS), Produktionslogistik-Leitsysteme (PLL).
  • Planung der Produktionslogistik: Kennzahlen, Entwicklung eines Produktionslogistik-Konzeptes, EDV-gestützte Hilfsmittel zur Planung der Produktionslogistik, IPPL-Funktionen, Wirtschaftlichkeit von Logistik-Projekten
  • Produktionslogistik-Controlling: Produktionslogistik und Controlling, materialflussorientierte Kostentransparenz, Kostencontrolling (Prozesskostenrechnung, Kostenmodell im IPPL), Verfahrenscontrolling (Ganzheitliches Produktionssystem, Methoden und Tools, Methodenportal MEPORT.net)


Literatur

Pawellek, G.: Produktionslogistik: Planung - Steuerung - Controlling. Carl Hanser Verlag 2007

Modul M0867: Produktionsplanung und -steuerung und Digitales Unternehmen

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Das digitale Unternehmen (L0932) Vorlesung 2 2
Produktionsplanung und -steuerung (L0929) Vorlesung 2 2
Produktionsplanung und -steuerung (L0930) Gruppenübung 1 1
Übung: Das digitale Unternehmen (L0933) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Hermann Lödding
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Grundlagen des Produktions- und Qualitätsmanagements
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen Studierende können die Inhalte des Moduls detailliert erläutern und dazu Stellung beziehen.
Fertigkeiten Studierende sind in der Lage, Modelle und Methoden des Moduls für industrielle Problemstellungen auszuwählen und anzuwenden.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Studierende können in fachlich gemischten Teams gemeinsame Lösungen entwickeln und diese vor anderen vertreten.
Selbstständigkeit -
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0932: Das digitale Unternehmen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Robert Rost
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Im Kontext von Industrie 4.0 werden die Vernetzung und die Digitalisierung von Unternehmen zu einem strategischen Vorteil im internationalen Wettbewerb. Die Vorlesung thematisiert die relevantesten Bausteine hierfür und befähigt die Teilnehmer, aktuelle Entwicklungen kritisch zu hinterfragen. Insbesondere werden dafür die Themen Wissensmanagement, Simulation, Prozessmodellierung und virtuelle Technologien behandelt. 

Inhalte:

  • Geschäftsprozess- und Datenmodellierung, Simulation
  • Wissens-/Kompetenzmanagement
  • Prozess-Management (PPS, Workflow-Management)
  • Rechnerunterstützte Arbeitsplanung - Computer Aided Planning (CAP) und
  • NC-Programmierung
  • Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR)
  • Computer Aided Quality Management (CAQ) 
  • Industrie 4.0
 


Literatur

Scheer, A.-W.: ARIS - vom Geschäftsprozeß zum Anwendungssystem. Springer-Verlag, Berlin 4. Aufl. 2002

Schuh, G. et. al.: Produktionsplanung und -steuerung, Springer-Verlag. Berlin 3. Auflage 2006

Becker, J.; Luczak, H.: Workflowmanagement in der Produktionsplanung und -steuerung. Springer-Verlag, Berlin 2004

Pfeifer, T; Schmitt, R.: Masing Handbuch Qualitätsmanagement. Hanser-Verlag, München 5. Aufl. 2007 

Kühn, W.: Digitale Fabrik. Hanser-Verlag, München 2006

Lehrveranstaltung L0929: Produktionsplanung und -steuerung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Hermann Lödding
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Modelle der Logistik – Produktion und Lager
  • Produktionsprogamm- und Mengenplanung
  • Termin- und Kapazitätsplanung
  • Ausgewählte Verfahren der PPS
  • Fertigungssteuerung
  • Produktionscontrolling
  • Logistikmanagement in der Lieferkette
Literatur
  • Vorlesungsskript
  • Lödding, H: Verfahren der Fertigungssteuerung, Springer 2008
  • Nyhuis, P.; Wiendahl, H.-P.: Logistische Kennlinien, Springer 2002
Lehrveranstaltung L0930: Produktionsplanung und -steuerung
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Hermann Lödding
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0933: Übung: Das digitale Unternehmen
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Robert Rost
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Siehe korrespondierende Vorlesung

Literatur

Siehe korrespondierende Vorlesung

See interlocking course

Fachmodule der Vertiefung II. Regenerative Energien

Modul M0512: Solarenergienutzung

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Energiemeteorologie (L0016) Vorlesung 1 1
Energiemeteorologie (L0017) Gruppenübung 1 1
Kollektortechnik (L0018) Vorlesung 2 2
Solare Stromerzeugung (L0015) Vorlesung 2 2
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 sich fachliche mit Grundlagen und mit aktuellen Fragen und Problemen aus dem Gebiet der Solarenergienutzung auseinandersetzen und diese unter Einbeziehung vorheriger Lehrinhalte und aktueller Problematiken erläutern und kritisch Stellung dazu beziehen. Sie können insbesondere die Prozesse innerhalb einer Solarzelle fachlich beschreiben und die Besonderheiten bei der Anwendung von Solarmodulen erläutern. Des Weiteren können sie einen Überblick über die Kollektortechnik in solarthermischen Anlagen geben.



Fertigkeiten

Die Studierenden können mit Abschluss dieses Moduls die erlernten Grundlagen auf beispielhafte solarstrahlungnutzende Energiesysteme anwenden und in diesem Zusammenhang unter anderem Potenziale und Grenzen solarer Energieerzeugungsanlagen für verschiedene geografische Bedingungen einschätzen und beurteilen. Sie sind in der Lage unter gegebenen Randbedingungen solare Energieerzeugungsanlagen technische effizient zu dimensionieren und mit der Nutzung modulübergreifendes Wissens ökonomisch und ökologisch zu beurteilen. Dafür notwendige Berechnungsmethoden innerhalb der Strahlungslehre können sie auswählen und aufgabenspezifisch anwenden. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können Problemstellungen in den angrenzenden Themengebieten im Bereich erneuerbarer Energien, die innerhalb des Moduls vertieft wurden, diskutieren.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen auf Basis der Vorlesungsschwerpunkte über das Fachgebiet erschließen und Wissen aneignen. Des Weiteren können die Studierenden angeleitet durch Lehrende eigenständig Berechnungsmethoden zur Potenzialanalyse und technischen Auslegung von solaren Energiesystemen durchführen und auf dieser Basis Ihren jeweiligen Lernstand einschätzen und eventuell weitere Arbeitsschritte definieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 20 % Schriftliche Ausarbeitung Ausarbeitung Kollektortechnik
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0016: Energiemeteorologie
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Volker Matthias, Dr. Beate Geyer
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Einführung: Strahlungsquelle Sonne, Astronomische Grundlagen, Grundlagen der Strahlung
  • Aufbau der Atmosphäre
  • Eigenschaften und Gesetze von Strahlung
    • Polarisation
    • Strahlungsgrößen
    • Plancksches Strahlungsgesetz
    • Wiensches Verschiebungsgesetz
    • Stefan-Boltzmann Gesetz
    • Das Kirchhoffsche Gesetz
    • Helligkeitstemperatur
    • Absorption, Reflexion, Transmission
  • Strahlungsbilanz, Globalstrahlung, Energiebilanz
  • Atmosphärische Extinktion
  • Mie- und Rayleigh-Streuung
  • Strahlungstransfer
  • Optische Effekte in der Atmosphäre
  • Berechnung Sonnenstand und Berechnung Strahlung auf geneigte Flächen


Literatur
  • Helmut Kraus: Die Atmosphäre der Erde
  • Hans Häckel: Meteorologie
  • Grant W. Petty: A First Course in Atmosheric Radiation
  • Martin Kaltschmitt, Wolfgang Streicher, Andreas Wiese: Renewable Energy
  • Alexander Löw, Volker Matthias: Skript Optik Strahlung Fernerkundung


Lehrveranstaltung L0017: Energiemeteorologie
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Beate Geyer
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0018: Kollektortechnik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Agis Papadopoulos
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Einführung: Energiebedarf und Anwendung der Sonnenenergie.
  • Wärmeübertragung in der Solarthermie: Wärmeleitung, Konvektion, Wärmestrahlung.
  • Kollektoren: Arten, Aufbau, Wirkungsgrad, Dimensionierung, konzentrierende Systeme.
  • Energiespeicher: Anforderungen, Arten.
  • Passive Sonnenenergienutzung: Komponenten und Systeme.
  • Solarthermische Niedertemperatursysteme: Kollektorvarianten, Aufbau, Berechnung.
  • Solarthermische Hochtemperatursysteme: Klassifizierung von Solarkraftwerke, Aufbau.
  • Solare Klimatisierung.


Literatur
  • Vorlesungsskript.
  • Kaltschmitt, Streicher und Wiese (Hrsg.). Erneuerbare Energien: Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte, 5. Auflage, Springer, 2013.
  • Stieglitz und Heinzel .Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen. Springer, 2012.
  • Von Böckh und Wetzel. Wärmeübertragung: Grundlagen und Praxis, Springer, 2011.
  • Baehr und Stephan. Wärme- und Stoffübertragung. Springer, 2009.
  • de Vos. Thermodynamics of solar energy conversion. Wiley-VCH, 2008.
  • Mohr, Svoboda und Unger. Praxis solarthermischer Kraftwerke. Springer, 1999.


Lehrveranstaltung L0015: Solare Stromerzeugung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Martin Schlecht, Prof. Alf Mews, Roman Fritsches-Baguhl
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Photovoltaik:

  1. Einführung
  2. Primärenergien und Verbrauch, verfügbare Sonnenenergie
  3. Physik der idealen Solarzelle
  4. Lichtabsorption, PN-Übergang, charakteristische Größen der Solarzelle, Wirkungsgrad
  5. Physik der realen Solarzelle
  6. Ladungsträgerrekombination, Kennlinien, Sperrschichtrekombination, Ersatzschaltbild
  7. Erhöhung der Effizienz
  8. Methoden zur Erhöhung der Quantenausbeute und Verringerung der Rekombination
  9. Hetero- und Tandemstrukturen
  10. Hetero-Übergang, Schottky-, elektrochemische, MIS- und SIS-Zelle, Tandem-Zelle
  11. Konzentratorzellen
  12. Konzentrator-Optiken und Nachführsysteme, Konzentratorzellen
  13. Technologie und Eigenschaften: Solarzellentypen, Herstellung, einkristallines Silizium und Galliumarsenid, polykristalline Silizium- und Silizium-Dünnschichtzellen, Dünnschichtzellen auf Trägern (amorphes Silizium, CIS, elektrochemische Zellen)
  14. Module
  15. Schaltungen

Konzentrierende Solarkraftwerke:

  1. Einführung
  2. Punkt-fokussierte Technologien
  3. Linien-fokussierte Technologien
  4. Auslegung CSP-Projekte
Literatur
  • A. Götzberger, B. Voß, J. Knobloch: Sonnenenergie: Photovoltaik, Teubner Studienskripten, Stuttgart, 1995
  • A. Götzberger: Sonnenenergie: Photovoltaik : Physik und Technologie der Solarzelle, Teubner Stuttgart, 1994
  • H.-J. Lewerenz, H. Jungblut: Photovoltaik, Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 1995
  • A. Götzberger: Photovoltaic solar energy generation, Springer, Berlin, 2005
  • C. Hu, R. M. White: Solar CelIs, Mc Graw HilI, New York, 1983
  • H.-G. Wagemann: Grundlagen der photovoltaischen Energiewandlung: Solarstrahlung, Halbleitereigenschaften und Solarzellenkonzepte, Teubner, Stuttgart, 1994
  • R. J. van Overstraeten, R.P. Mertens: Physics, technology and use of photovoltaics, Adam Hilger Ltd, Bristol and Boston, 1986
  • B. O. Seraphin: Solar energy conversion Topics of applied physics V 01 31, Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 1995
  • P. Würfel: Physics of Solar cells, Principles and new concepts, Wiley-VCH, Weinheim 2005
  • U. Rindelhardt: Photovoltaische Stromversorgung, Teubner-Reihe Umwelt, Stuttgart 2001
  • V. Quaschning: Regenerative Energiesysteme, Hanser, München, 2003
  • G. Schmitz: Regenerative Energien, Ringvorlesung TU Hamburg-Harburg 1994/95, Institut für Energietechnik

Modul M0513: Systemaspekte regenerativer Energien

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Brennstoffzellen, Batterien und Gasspeicher: Neue Materialien für die Energieerzeugung und -speicherung (L0021) Vorlesung 2 2
Energiehandel und Energiemärkte (L0019) Vorlesung 1 1
Energiehandel und Energiemärkte (L0020) Gruppenübung 1 1
Tiefe Geothermie (L0025) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Modul: Technische Thermodynamik I

Modul: Technische Thermodynamik II

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

Die Studierenden können mit Abschluss dieses Moduls die Prozesse im Energiehandel und die Gestaltung der Energiemärkte beschreiben und kritisch in Bezug zu aktuellen Problemstellungen bewerten. Des Weiteren sind sie in der Lage die thermodynamischen Grundlagen der elektrochemischen Energiewandlung in Brennstoffzellen zu erklären und den Bezug zu verschiedenen Bauarten von Brennstoffzellen und deren jeweiligem Aufbau herzustellen und zu erläutern. Die Studierenden können diese Technologie mit weiteren Energiespeichermöglichkeiten vergleichen. Zusätzlich können die Studenten einen Überblick über die Verfahrensweise und der energetischen Einbindung von tiefer Geothermie geben.


Fertigkeiten

Die Studierenden können das erlernte Wissen zur Speicherung überschüssiger Energie anwenden, um für unterschiedlicher Energiesysteme Lösungsansätze für eine versorgungssichere Energiebereitstellung erläutern. Insbesondere können sie diesbezüglich häusliche, gewerbliche und industrielle Beheizungsanlagen unter Anwendung von Speichern energiesparend planen und berechnen, und im Bezug zu komplexen Energiesystemen beurteilen. In diesem Zusammenhang können die Studierenden die Potenziale und Grenzen von Geothermieanlagen einschätzen und deren Funktionsweise erläutern.

Des Weiteren sind die Studierenden in der Lage die Vorgehensweisen und Strategien zur Vermarktung von Energie zu erläutern und im Kontext anderer Module auf erneuerbare Energieprojekte anwenden. In diesem Zusammenhang können die Studierenden eigenständig Analysen zur Bewertung von Energiehandel und Energiemärkten erstellen. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können Problemstellungen in den angrenzenden Themengebieten im Bereich erneuerbarer Energien, die innerhalb des Moduls vertieft wurden, diskutieren.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über die Schwerpunkte der Vorlesungen erschließen und sich das darin enthaltene Wissen aneignen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 3 Stunden
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Wasser: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0021: Brennstoffzellen, Batterien und Gasspeicher: Neue Materialien für die Energieerzeugung und -speicherung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Fröba
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Einführung in die elektrochemische Energiewandlung
  2. Funktion und Aufbau von Elektrolyten
  3. Die Niedertemperatur-Brennstoffzellen
    • Bauformen
    • Thermodynamik der PEM-Brennstoffzelle
    • Kühl- und Befeuchtungsstrategie
  4. Die Hochtemperatur-Brennstoffzelle
    • Die MCFC
    • Die SOFC
    • Integrationsstrategien und Teilreformierung
  5. Brennstoffe
    • Bereitstellung von Brennstoffen
    • Reformierung von Erdgas und Biogas
    • Reformierung von flüssigen Kohlenwasserstoffen
  6. Energetische Integration und Regelung von Brennstoffzellen-Systemen


Literatur
  • Hamann, C.; Vielstich, W.: Elektrochemie 3. Aufl.; Weinheim: Wiley - VCH, 2003


Lehrveranstaltung L0019: Energiehandel und Energiemärkte
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Robert Gersdorf
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Grundbegriffe und handelbare Produkte in Energiemärkten
  • Primärenergiemärkte
  • Strommärkte
  • Europäisches Emissionshandelssystem
  • Einfluss von Erneuerbaren Energien
  • Realoptionen
  • Risikomanagement

Innerhalb der Übung werden die verschiedenen Aufgabenstellungen aktiv diskutiert und auf verschiedene Anwendungsfälle angewandt.

Literatur
Lehrveranstaltung L0020: Energiehandel und Energiemärkte
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Robert Gersdorf
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0025: Tiefe Geothermie
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Ben Norden
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Einführung in die tiefe geothermische Nutzung
  2. Geologische Grundlagen I
  3. Geologische Grundlagen II
  4. Geologisch-thermische Aspekte
  5. Gesteinsphysikalische Aspekte
  6. Geochemische Aspekte
  7. Exploration tiefer geothermischer Reservoire
  8. Bohrungstechnologien, Verrohrung und Ausbau
  9. Bohrlochgeophysik
  10. Untertägige Systemcharakterisierung und Reservoirengineering
  11. Mikrobiologie und Obertägige Systemkomponenten
  12. Angepasste Anlagenkonzepte, Kosten und Umweltaspekt


Literatur
  • Dipippo, R.: Geothermal Power Plants: Principles, Applications, Case Studies and Environmental Impact. Butterworth Heinemann; 3rd revised edition. (29. Mai 2012)
  • www.geo-energy.org
  • Edenhofer et al. (eds): Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation; Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, 2012.
  • Kaltschmitt et al. (eds): Erneuerbare Energien: Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte. Springer, 5. Aufl. 2013.
  • Kaltschmitt et al. (eds): Energie aus Erdwärme. Spektrum Akademischer Verlag; Auflage: 1999 (3. September 2001)
  • Huenges, E. (ed.): Geothermal Energy Systems: Exploration, Development, and Utilization. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA; Auflage: 1. Auflage (19. April 2010)


Modul M0518: Waste and Energy

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Abfallverwertungstechnologien (L0047) Vorlesung 2 2
Abfallverwertungstechnologien (L0048) Gruppenübung 1 2
Energie aus Abfall (L0049) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Kerstin Kuchta
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse Basics of process engineering
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Students are able to describe and explain in detail techniques, processes and concepts for treatment and energy recovery from wastes.



Fertigkeiten

The students are able to select suitable processes for the treatment and energy recovery of wastes. They can evaluate the efforts and costs for processes and select economically feasible treatment Concepts. Students are able to evaluate alternatives even with incomplete information. Students are able to prepare systematic documentation of work results in form of reports, presentations and are able to defend their findings in a group.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students can participate in subject-specific and interdisciplinary discussions, develop cooperated solutions and defend their own work results in front of others and promote the scientific development of collegues. Furthermore, they can give and accept professional constructive criticism.


Selbstständigkeit

Students can independently tap knowledge of the subject area and transform it to new questions. They are capable, in consultation with supervisors, to assess their learning level and define further steps on this basis. Furthermore, they can define targets for new application-or research-oriented duties in accordance with the potential social, economic and cultural impact.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 20 % Schriftliche Ausarbeitung
Prüfung Referat
Prüfungsdauer und -umfang Vortrag mithilfe von Powerpoint-Folien (10-15 Minuten)
Zuordnung zu folgenden Curricula Environmental Engineering: Vertiefung Energy and Resources: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Joint European Master in Environmental Studies - Cities and Sustainability: Kernqualifikation: Pflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0047: Waste Recycling Technologies
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Kerstin Kuchta
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Fundamentals on primary and secondary production of  raw materials (steel, aluminum, phosphorous, copper, precious metals, rare metals)
  • Use and demand of metals and minerals in industry and society
  • collection systems and concepts
  • quota and efficiency
  • Advanced sorting technologies
  • mechanical pretreatment
  • advanced treatment
  • Chemical analysis of Critical Materials in post-consumer products
  • Analytical tools in Resource Management (Material Flow Analysis, Recycling Performance Indicators, Criticality Assessment, statistical analysis of uncertainties)
Literatur
Lehrveranstaltung L0048: Waste Recycling Technologies
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Kerstin Kuchta
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Fundamentals on primary and secondary production of  raw materials (steel, aluminum, phosphorous, copper, precious metals, rare metals)
  • Use and demand of metals and minerals in industry and society
  • collection systems and concepts
  • quota and efficiency
  • Advanced sorting technologies
  • mechanical pretreatment
  • advanced treatment
  • Chemical analysis of Critical Materials in post-consumer products
  • Analytical tools in Resource Management (Material Flow Analysis, Recycling Performance Indicators, Criticality Assessment, statistical analysis of uncertainties)
Literatur
Lehrveranstaltung L0049: Waste to Energy
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Rüdiger Siechau
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Project-based lecture
  • Introduction into the " Waste to Energy " consisting of:
    • Thermal Process ( incinerator , RDF combustion )
    • Biological processes ( Wet-/Dryfermentation )
    • technology , energy , emissions, approval , etc.
  • Group work
    • design of systems/plants for energy recovery from waste
    • The following points are to be processed :
      • Input: waste ( fraction collection and transportation, current quantity , material flows , possible amount of development )
      • Plant (design, process diagram , technology, energy production )
      • Output ( energy quantity / type , by-products )
      • Costs and revenues
      • Climate and resource protection ( CO2 balance , substitution of primary raw materials / fossil fuels )
      • Location and approval (infrastructure , expiration authorization procedure)
      • Focus at the whole concept ( advantages, disadvantages , risks and opportunities , discussion )
  • Grading: No Exam , but presentation of the results of the working group



Literatur

Literatur:

Einführung in die Abfallwirtschaft; Martin Kranert, Klaus Cord-Landwehr (Hrsg.); Vieweg + Teubner Verlag; 2010

Powerpoint-Folien in Stud IP



Literature:
Introduction to Waste Management; Kranert Martin , Klaus Cord - Landwehr (Ed. ), Vieweg + Teubner Verlag , 2010


PowerPoint slides in Stud IP



Modul M0749: Abfallbehandlung und Feststoffverfahrenstechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Feststoffverfahrenstechnik für Biomassen (L0052) Vorlesung 2 2
Thermische Abfallbehandlung (L0320) Vorlesung 2 2
Thermische Abfallbehandlung (L1177) Hörsaalübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Kerstin Kuchta
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Thermodynamik, 

Grundlagen Strömungsmechanik

Grundlagen der Chemie

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

 Die Studierenden können aktuelle Frage- und  Problemstellungen aus dem Gebiet der thermischen Abfallbehandlungstechnik
und der Feststoffverfahrenstechnik benennen, beschreiben und in den Gesamtkontext des Fachs einordnen.

Dabei können sie verschiedene Arten von Verbrennungs- und  Aufbereitungstechniken unterscheiden und beschreiben, zum Beispiel
Rostfeuerung, Pyrolyse, Pelletierung.

Die Studierenden sind in der Lage, Apparate der thermischen Abfallbehandlungstechnik und der Feststoffverfahrenstechnik zu konzipieren und auszulegen.


Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage, geeignete Verfahren für die Behandlung bestimmter Abfälle oder Rohstoffe in Abhängigkeit von deren Charakteristika und den Zielsetzungen auszuwählen. Sie können den technischen Aufwand und die ökologischen Folgen der Technologien  abschätzen .

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können

  • respektvoll in der Gruppe lernen und technische Fragestellungen diskutieren, 
  • wissenschaftliche Aufgabenstellungen fachspezifische und fachübergreifende diskutieren,
  • gemeinsame Lösungen entwickeln,
  • fachliche konstruktives Feedback geben und mit Rückmeldungen zu ihrem eigenen Leistungen umgehen.
Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über das jeweilige Fachgebiet erschließen, sich das darin enthaltene Wissen aneignen und auf neue Fragestellungen transformieren. Sie sind fähig in Rücksprache mit Lehrenden ihren jeweiligen Lernstand konkret zu beurteilen und dieser Basis weitere Fragestellungen und für die Lösung notwendigen Arbeitsschritte zu definieren. 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Wahlpflicht
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Pflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Stadt: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0052: Feststoffverfahrenstechnik für Biomassen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Werner Sitzmann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Die großtechnische Anwendung verfahrenstechnischer Grundoperationen wird an aktuellen Beispielen der Verarbeitung fester Biomassen demonstriert. Hierzu gehören unter anderem: Zerkleinern, Fördern und Dosieren, Trocknen und Agglomerieren nachwachsender Rohstoffe im Rahmen der Herstellung von Brennnstoffen, der Bioethanolerzeugung, der Gewinnung und Veredelung von Pflanzenölen, von Biomass-to-liquid-Prozessen sowie der Herstellung von wood-plasic-composites. Aspekte zum Explosionsschutz und zur Anlagenplanung ergänzen die Vorlesung.
Literatur

Kaltschmitt M., Hartmann H. (Hrsg.): Energie aus Bioamsse, Springer Verlag, 2001, ISBN 3-540-64853-4

Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, Schriftenreihe Nachwachsende Rohstoffe,

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. www.nachwachsende-rohstoffe.de

Bockisch M.: Nahrungsfette und -öle, Ulmer Verlag, 1993, ISBN 380000158175


Lehrveranstaltung L0320: Thermal Waste Treatment
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Kerstin Kuchta
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Introduction, actual state-of-the-art of waste incineration, aims. legal background, reaction principals
  • basics of incineration processes: waste composition, calorific value, calculation of air demand and flue gas composition 
  • Incineration techniques: grate firing, ash transfer, boiler
  • Flue gas cleaning: Volume, composition, legal frame work and emission limits, dry treatment, scrubber, de-nox techniques, dioxin elimination, Mercury elimination
  • Ash treatment: Mass, quality, treatment concepts, recycling, disposal
Literatur

Thomé-Kozmiensky, K. J. (Hrsg.): Thermische Abfallbehandlung Bande 1-7. EF-Verlag für Energie- und Umwelttechnik, Berlin, 196 - 2013.

Lehrveranstaltung L1177: Thermal Waste Treatment
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Kerstin Kuchta
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1878: Nachhaltige elektrische Energie aus Wind und Wasser

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Offshore-Geotechnik (L0067) Vorlesung 1 1
Wasserkraftnutzung (L0013) Vorlesung 1 1
Windenergieanlagen (L0011) Vorlesung 2 3
Windenergienutzung - Schwerpunkt Offshore (L0012) Vorlesung 1 1
Modulverantwortlicher Dr. Marvin Scherzinger
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Modul: Thermodynamik I,

Modul: Thermodynamik II,

Modul: Grundlagen der Strömungsmechanik

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

Mit Abschluss dieses Moduls können die Studierenden vertieftes Kenntnisse über Windenergieanlagen mit besonderem Fokus der Windenergienutzung unter den Offshore-Bedingungen detailliert erklären und unter Einbeziehung aktueller Problemstellung kritisch dazu Stellung beziehen. Des Weiteren sind sie in der Lage die Nutzung der Wasserkraft zur Stromerzeugung grundlegend zu beschreiben. Die Studierenden können das grundsätzliche Vorgehen bei der Umsetzung regenerativer Energieprojekte im außereuropäischen Ausland wiedergeben und erklären.

Durch aktive Diskussionen der verschiedenen Themenschwerpunkte innerhalb des Seminars des Moduls verbessern die Studierenden das Verständnis und die Anwendung der theoretischen Grundlagen und sind so in der Lage das Gelernte auf die Praxis zu übertragen.

Fertigkeiten

Die Studierenden können mit Abschluss dieses Moduls die erlernten theoretischen Grundlagen auf beispielhafte Wasser- oder Windkraftsysteme anwenden und die sich ergebenden Zusammenhänge bezüglich der Auslegung und des Betriebs dieser Anlagen fachlich einschätzen und beurteilen. Die besondere Verfahrensweise zur Umsetzung erneuerbarer Energieprojekte im außereuropäischen Ausland können sie grundsätzliche mit der in Europa angewendeten Vorgehensweise kritisch vergleichen und auf beispielhafte Projekte theoretisch anwenden. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können wissenschaftliche Aufgabenstellungen innerhalb eines Seminars fachspezifisch und fachübergreifend diskutieren. 

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig auf Basis der Schwerpunkte des Vorlesungsmaterials Quellen über das Fachgebiet erschließen, dieses zur Nachbereitung der Vorlesung nutzen und sich Wissen aneignen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Stadt: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Pflicht
Lehrveranstaltung L0067: Offshore-Geotechnik
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Jan Dührkop
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Überblick und Einführung Offshore-Geotechnik
  • Einführung in die Bodenmechanik
  • Offshore-Baugrunderkundung
  • Schwerpunktthema zyklische Einwirkungen
  • Geotechnische Bemessung von Offshore-Gründungen
  • Monopiles
  • Jackets
  • Schwergewichtgründungen
  • Geotechnische Vorerkundung für den Einsatz von Hubschiffen und -plattformen
Literatur
  • Randolph, M. and Gourvenec, S (2011): Offshore Geotechnical Engineering. Spon Press.
  • Poulos H.G. (1988): Marine Geotechnics. Unwin Hyman, London
  • BSH-Standard Baugrunderkundung für Offshore-Windenergieparks
  • Lesny K. (2010): Foundations for Offshore Wind Turbines. VGE Verlag, Essen.
  • EA-Pfähle (2012): Empfehlungen des Arbeitskreises Pfähle der DGGT. Ernst & Sohn, Berlin.


Lehrveranstaltung L0013: Wasserkraftnutzung
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Stefan Achleitner
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Einführung; Bedeutung der Wasserkraft im nationalen und globalen Kontext
  • Physikalische Grundlagen: Bernoulli-Gleichung, nutzbare Fallhöhe, hydrologische Grundlagen, Verlustmechanismen, Wirkungsgrade
  • Einteilung der Wasserkraft: Lauf- und Speicherwasserkraft, Nieder- und Hochdruckanlagen
  • Aufbau von Wasserkraftanlagen: Darstellung der einzelnen Komponenten und ihres systemtechnischen Zusammenspiels
    • Bautechnische Komponenten; Darstellung von Dämmen, Wehren, Staumauern, Krafthäusern, Rechenanlagen etc.
    • Energietechnische Komponenten: Darstellung der unterschiedlichen Arten der hydraulischen Strömungsmaschinen, der Generatoren und der Netzanbindung
  • Wasserkraft und Umwelt
  • Beispiele aus der Praxis


Literatur
  • Schröder, W.; Euler, G.; Schneider, K.: Grundlagen des Wasserbaus; Werner, Düsseldorf, 1999, 4. Auflage
  • Quaschning, V.: Regenerative Energiesysteme: Technologie - Berechnung - Simulation; Carl Hanser, München, 2011, 7. Auflage
  • Giesecke, J.; Heimerl, S.; Mosony, E.: Wasserkraftanlagen ‑ Planung, Bau und Betrieb; Springer, Berlin, Heidelberg, 2009, 5. Auflage
  • von König, F.; Jehle, C.: Bau von Wasserkraftanlagen - Praxisbezogene Planungsunterlagen; C. F. Müller, Heidelberg, 2005, 4. Auflage
  • Strobl, T.; Zunic, F.: Wasserbau: Aktuelle Grundlagen - Neue Entwicklungen; Springer, Berlin, Heidelberg, 2006


Lehrveranstaltung L0011: Windenergieanlagen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Rudolf Zellermann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Historische Entwicklung
  • Wind: Entstehung, geographische und zeitliche Verteilung, Standorte
  • Leistungsbeiwert, Rotorschub
  • Aerodynamik des Rotors
  • Betriebsverhalten
  • Leistungsbegrenzung, Teillast, Pitch und Stall, Regelung
  • Anlagenauswahl, Ertragsprognose, Wirtschaftlichkeit
  • Exkursion


Literatur

Gasch, R., Windkraftanlagen, 4. Auflage, Teubner-Verlag, 2005


Lehrveranstaltung L0012: Windenergienutzung - Schwerpunkt Offshore
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Martin Skiba
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Einführung , Bedeutung der Offshore-Windstromerzeugung, Besondere Anforderungen an die Offshore-Technik
  • Physikalische Grundlagen zur Nutzung der Windenergie
  • Aufbau und Funktionsweise von Offshore-Windenergieanlagen, Vorstellung unterschiedlicher Konzepte von Offshore-Windenergieanlagen, Darstellung der einzelnen Systemkomponenten und deren systemtechnisches Zusammenspiel
  • Gründungstechnik, Offshore-Baugrunderkundung, Vorstellung unterschiedlicher Konzepte von Offshore-Gründungsstrukturen, Planung und Fabrikation von Gründungsstrukturen
  • Elektrische Infrastruktur eines Offshore-Windparks, Innerpark-Verkabelung, Offshore-Umspannwerk, Netzanbindung
  • Installation von Offshore-Windparks, Installationstechniken und Hilfsgeräte, Errichtungslogistik
  • Entwicklung und Planung eines Offshore-Windparks
  • Betrieb und Optimierung von Offshore-Windparks
  • Tagesexkursion


Literatur
  • Gasch, R.; Twele, J.: Windkraftanlagen - Grundlagen, Entwurf, Planung und Betrieb; Vieweg + Teubner, Stuttgart, 2007, 7. Auflage
  • Molly, J. P.: Windenergie - Theorie, Anwendung, Messung; C. F. Müller, Heidel-berg, 1997, 3. Auflage
  • Hau, E.: Windkraftanalagen; Springer, Berlin, Heidelberg, 2008, 4.Auflage
  • Heier, S.: Windkraftanlagen - Systemauslegung, Integration und Regelung; Vieweg + Teubner, Stuttgart, 2009, 5. Auflage
  • Jarass, L.; Obermair, G.M.; Voigt, W.: Windenergie: Zuverlässige Integration in die Energieversorgung; Springer, Berlin, Heidelberg, 2009, 2. Auflage


Modul M0508: Strömungsmechanik und Meeresenergie

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Energie aus dem Meer (L0002) Vorlesung 2 2
Strömungsmechanik II (L0001) Vorlesung 2 4
Modulverantwortlicher Prof. Michael Schlüter
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Mathematik I-III
Grundlagen der Strömungsmechanik

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

Studierende können verschiedene Anwendungen der Strömungsmechanik in der Vertiefungsrichtungsrichtung Regenerative Energien beschreiben. Sie können die Grundlagen der Strömungsmechanik der Anwendung in der Meeresenergie zuordnen und für konkrete Berechnungen abwandeln. Die Studierenden können einschätzen, welche strömungsmechanischen Probleme mit analytischen Lösungen berechnet werden können und welche alternativen Möglichkeiten (z.B. Selbstähnlichkeit, empirische Lösungen, numerische Methoden) zur Verfügung stehen. 

Fertigkeiten

Studierende sind in der Lage, die Grundlagen der Strömungsmechanik auf technische Prozesse anzuwenden. Insbesondere können sie Impuls- und Massenbilanzen aufstellen, um damit technische Prozesse hydrodynamisch zu optimieren. Sie sind in der Lage, einen verbal geschilderten Zusammenhang in einen abstrakten Formalismus umzusetzen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können die vorgegebene Aufgabenstellungen in Kleingruppen diskutieren und einen gemeinsamen Lösungsweg erarbeiten. Sie sind in der Lage, eine Aufgabenstellung aus dem Fachgebiet im Team zu bearbeiten, die Ergebnisse in Form eines Posters darzustellen und im Rahmen einer Posterpräsentation zu präsentieren.

Selbstständigkeit

Studierende sind in der Lage, eigenständig Aufgaben für strömungsmechanische Problemstellungen zu definieren und sich das zur Lösung dieser Aufgaben notwendige Wissen, aufbauend auf dem vermittelten Wissen, selbst zu erarbeiten.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 10 % Gruppendiskussion
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 3h
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0002: Energie aus dem Meer
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Moustafa Abdel-Maksoud
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Einführung in die Umwandlung von Energie aus dem Meer
  2. Welleneigenschaften
    • Lineare Wellentheorie
    • Nichtlineare Wellentheorie
    • Irreguläre Wellen
    • Wellenenergie
    • Refraktion, Reflexion und Diffraktion von Wellen
  3. Wellenkraftwerke
    • Übersicht der verschiedenen Technologien
    • Auslegungs- und Berechnungsverfahren
  4. Meeresströmungskraftwerke


Literatur
  • Cruz, J., Ocean wave energy, Springer Series in Green Energy and Technology, UK, 2008.
  • Brooke, J., Wave energy conversion, Elsevier, 2003.
  • McCormick, M.E., Ocean wave energy conversion, Courier Dover Publications, USA, 2013.
  • Falnes, J., Ocean waves and oscillating systems, Cambridge University Press,UK, 2002.
  • Charlier, R. H., Charles, W. F., Ocean energy. Tide and tidal Power. Berlin, Heidelberg, 2009.
  • Clauss, G. F., Lehmann, E., Östergaard, C., Offshore Structures. Volume 1, Conceptual Design. Springer-Verlag, Berlin 1992


Lehrveranstaltung L0001: Strömungsmechanik II
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Differenzialgleichungen zum Impuls-, Wärme- und Stoffaustausch   
  • Beispiele für Vereinfachungen der Navier-Stokes Gleichungen  
  • Instationärer Impulsaustausch
  • Freie Scherschichten, Turbulenz und Freistrahl 
  • Partikelumströmungen – Feststoffverfahrenstechnik
  • Kopplung Impuls- und Wärmetransport - Thermische VT
  • Kopplung Impuls- und Wärmetransport - Thermische VT
  • Rheologie – Bioverfahrenstechnik
  • Kopplung Impuls- und Stofftransport – Reaktives Mischen, Chemische VT
  • Strömung in porösen Medien – heterogene Katalyse
  • Pumpen und Turbinen - Energie- und Umwelttechnik 
  • Wind- und Wellenkraftanlagen - Regenerative Energien
  • Einführung in die numerische Strömungssimulation
Literatur
  1. Brauer, H.: Grundlagen der Einphasen- und Mehrphasenströmungen. Verlag Sauerländer, Aarau, Frankfurt (M), 1971.
  2. Brauer, H.; Mewes, D.: Stoffaustausch einschließlich chemischer Reaktion. Frankfurt: Sauerländer 1972.
  3. Crowe, C. T.: Engineering fluid mechanics. Wiley, New York, 2009.
  4. Durst, F.: Strömungsmechanik: Einführung in die Theorie der Strömungen von Fluiden. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2006.
  5. Fox, R.W.; et al.: Introduction to Fluid Mechanics. J. Wiley & Sons, 1994.
  6. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Eine Einführung in die Physik und die mathematische Modellierung von Strömungen. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2006.
  7. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Einführung in die Physik von technischen Strömungen: Vieweg+Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2008.
  8. Kuhlmann, H.C.:  Strömungsmechanik. München, Pearson Studium, 2007
  9. Oertl, H.: Strömungsmechanik: Grundlagen, Grundgleichungen, Lösungsmethoden, Softwarebeispiele. Vieweg+ Teubner / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2009.
  10. Schade, H.; Kunz, E.: Strömungslehre. Verlag de Gruyter, Berlin, New York, 2007.
  11. Truckenbrodt, E.: Fluidmechanik 1: Grundlagen und elementare Strömungsvorgänge dichtebeständiger Fluide. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2008.
  12. Schlichting, H. : Grenzschicht-Theorie. Springer-Verlag, Berlin, 2006.
  13. van Dyke, M.: An Album of Fluid Motion. The Parabolic Press, Stanford California, 1882.  

Modul M1294: Bioenergie

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Biokraftstoffverfahrenstechnik (L0061) Vorlesung 1 1
Biokraftstoffverfahrenstechnik (L0062) Gruppenübung 1 1
Globale Märkte für land- und forstwirtschaftliche Rohstoffe (L1769) Vorlesung 1 1
Thermische Biomassenutzung (L1767) Vorlesung 2 2
Thermische Biomassenutzung (L2386) Laborpraktikum 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

Die Studierenden können die Grundlagen der Energiegewinnung aus Biomasse, über aerobe und anaerobe Abfallbehandlungsverfahren, die dabei gewonnenen Produkte und die Behandlung der jeweils entstehenden Emissionen wiedergeben. 

Fertigkeiten

Die Studierenden können das erlernte Wissen über biomasse-basierte Energiebereitstellungsanlagen anwenden, um für unterschiedliche Fragestellungen, beispielsweise bezüglich der Dimensionierung und Auslegung von Anlagen, die Zusammenhänge zu erläutern. In diesem Zusammenhang sind die Studierenden auch in der Lage Berechnungsaufgaben zur Verbrennung, Vergasung und Biogas-, Biodiesel- und Bioethanolnutzung zu lösen. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können wissenschaftliche Aufgabenstellungen zur Auslegung und Bewertung von Energiesystemen zur Biomassenutzung diskutieren.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich zur Aufarbeitung der Vorlesungsschwerpunkte selbstständig Quellen über das Fachgebiet erschließen, Wissen auswählen und aneignen. Des Weiteren können die Studierenden, unter Hilfestellung der Lehrenden, eigenständig Berechnungen zu biomasse-nutzenden Energiesysteme erfüllen und so ihren jeweiligen Lernstand einschätzen und auf dieser Basis weitere Arbeitsschritte definieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung
Nein 10 % Referat
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 3 Stunden Klausur
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung C - Bioökonomische Verfahrenstechnik, Schwerpunkt Energie- und Bioprozesstechnik: Wahlpflicht
Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0061: Biokraftstoffverfahrenstechnik
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Oliver Lüdtke
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Allgemeine Einleitung
  • Was sind Biokraftstoffe?
  • Märkte & Entwicklungen
  • Gesetzliche Rahmenbedingungen
  • Treibhausgaseinsparungen
  • Generationen der Biokraftstoffe
    • Bioethanol der ersten Generation
      • Rohstoffe
      • Fermentation
      • Destillation
    • Biobutanol / ETBE
    • Bioethanol der zweiten Generation
      • Bioethanol aus Stroh
    • Biodiesel der ersten Generation
      • Rohstoffe
      • Produktionsprozess
      • Biodiesel & Rohstoffe
    • HVO / HEFA
    • Biodiesel der zweiten Generation
      • Biodiesel aus Algen
  • Biogas als Kraftstoff
    • Biogas der ersten Generation
      • Rohstoffe
      • Fermentation
      • Reinigung zu Biomethan
    • Biogas der zweiten Generation & Vergasungsverfahren
    • Methanol / DME aus Holz und Tall oil©


Literatur
  • Skriptum zur Vorlesung
  • Drapcho, Nhuan, Walker; Biofuels Engineering Process Technology
  • Harwardt; Systematic design of separations for processing of biorenewables
  • Kaltschmitt; Hartmann; Energie aus Biomasse: Grundlagen, Techniken und Verfahren
  • Mousdale; Biofuels - Biotechnology, Chemistry and Sustainable Development
  • VDI Wärmeatlas


Lehrveranstaltung L0062: Biokraftstoffverfahrenstechnik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Oliver Lüdtke
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Ökobilanzen
    • Exemplarisches Beispiel zur Bewertung von CO2 Einsparungspotentialen durch alternative Kraftstoffe -- Wahl der Systemgrenzen und Datenbanken
  • Bioethanolherstellung
    • Anwendungsaufgabe in der die Grundlagen der thermischen Trennverfahren (Rektifikation, Extraktion) thematisiert werden. Dabei liegt der Fokus auf einer Kolonnenauslegung, inkl. Wärmebedarf, Stufenanzahl, Rücklaufverhältnis...
  • Biodieselherstellung
    • Verfahrenstechnische Optionen der Fest/Flüssigtrennung, inklusive Grundgleichungen zum Abschätzen von Leistung, Energiebedarf, Trennschärfe und Durchsatz
  • Biomethanproduktion
    • Chemische Reaktionen, die bei der Herstellung von Biokraftstoffen relevant sind, inklusive Gleichgewichte, Aktivierungsenergien, shift-Reaktionen


Literatur

Skriptum zur Vorlesung

Lehrveranstaltung L1769: Globale Märkte für land- und forstwirtschaftliche Rohstoffe
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Michael Köhl, Bernhard Chilla
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

1) Markets for Agricultural Commodities
What are the major markets and how are markets functioning
Recent trends in world production and consumption.
World trade is growing fast. Logistics. Bottlenecks.
The major countries with surplus production
Growing net import requirements, primarily of China, India and many other countries.
Tariff and non-tariff market barriers. Government interferences.


2) Closer Analysis of Individual Markets
Thomas Mielke will analyze in more detail the global vegetable oil markets, primarily palm oil, soya oil,
rapeseed oil, sunflower oil. Also the raw material (the oilseed) as well as the by-product (oilmeal) will
be included. The major producers and consumers.
Vegetable oils and oilmeals are extracted from the oilseed. The importance of vegetable oils and
animal fats will be highlighted, primarily in the food industry in Europe and worldwide. But in the past
15 years there have also been rapidly rising global requirements of oils & fats for non-food purposes,
primarily as a feedstock for biodiesel but also in the chemical industry.
Importance of oilmeals as an animal feed for the production of livestock and aquaculture
Oilseed area, yields per hectare as well as production of oilseeds. Analysis of the major oilseeds
worldwide. The focus will be on soybeans, rapeseed, sunflowerseed, groundnuts and cottonseed.
Regional differences in productivity. The winners and losers in global agricultural production.


3) Forecasts: Future Global Demand & Production of Vegetable Oils
Big challenges in the years ahead: Lack of arable land for the production of oilseeds, grains and other
crops. Competition with livestock. Lack of water. What are possible solutions? Need for better
education & management, more mechanization, better seed varieties and better inputs to raise yields.
The importance of prices and changes in relative prices to solve market imbalances (shortage
situations as well as surplus situations). How does it work? Time lags.
Rapidly rising population, primarily the number of people considered “middle class” in the years ahead.
Higher disposable income will trigger changing diets in favour of vegetable oils and livestock products.
Urbanization. Today, food consumption per caput is partly still very low in many developing countries,
primarily in Africa, some regions of Asia and in Central America. What changes are to be expected?
The myth and the realities of palm oil in the world of today and tomorrow.
Labour issues curb production growth: Some examples: 1) Shortage of labour in oil palm plantations in
Malaysia. 2) Structural reforms overdue for the agriculture in India, China and other countries to
become more productive and successful, thus improving the standard of living of smallholders.

Literatur Lecture material
Lehrveranstaltung L1767: Thermische Biomassenutzung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Martin Kaltschmitt
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Ziel dieses Kurses ist es, die physikalischen, chemischen und biologischen als auch die technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Grundlagen aller Optionen der Energieerzeugung aus Biomasse aus deutscher und internationaler Sicht zu diskutieren. Zusätzlich unterschiedlichen Systemansätze zur Nutzung von Biomasse für die Energieerzeugung, Aspekte der Bioenergie im Energiesystem zu integrieren, technische und wirtschaftliche Entwicklungspotenziale und die aktuelle und erwartete zukünftige Verwendung innerhalb des Energiesystems vorgestellt.
Der Kurs ist wie folgt aufgebaut:

  • Biomasse als Energieträger im Energiesystem, die Nutzung von Biomasse in Deutschland und weltweit, Übersicht über den Inhalt des Kurses
  • Photosynthese , die Zusammensetzung der organischen Stoffe , Pflanzenproduktion , Energiepflanzen , Reststoffen, organischen Abfällen
  • Biomasse Bereitstellung Ketten für holzige und krautige Biomasse , Ernte und Bereitstellung , Transport, Lagerung, Trocknung
    - Thermo - chemische Umwandlung von biogenen Festbrennstoffen
    • Grundlagen der thermo- chemischen Umwandlung
    • Direkte thermo- chemische Umwandlung durch Verbrennung: Verbrennungstechnologien für kleine und Großanlagen , Strom- Erzeugungstechnologien , Abgasbehandlungstechnologien, Asche und ihre Verwendun
    • Vergasung: Vergasungstechnologien, Gasreinigungstechnologien, Optionen zur Nutzung des gereinigten Gases für die Bereitstellung von Wärme, Strom und/oder Brennstoffe
    • Schnelle und langsame Pyrolyse : Technologien für die Bereitstellung von Bio-Öl und / oder für die Bereitstellung von Kohle -, Öl- Reinigungstechnologien , Optionen um die Pyrolyse- Öl und Kohle als Energieträger als auch als Rohstoff verwenden
  • Physikalisch-chemische Umwandlung von Biomasse , die Öle und / oder Fette : Grundlagen , Ölsaaten und Ölfrüchte, Pflanzenölproduktion , die Produktion von Biokraftstoff mit standardisierten Merkmalen ( Umesterung , Hydrierung, Co-Processing in bestehenden Raffinerien) , Optionen der Nutzung dieser Kraftstoffe, Optionen zur Verwendung der Rückstände (d.h. Mehl, Glycerin)
    • Bio-chemische Umwandlung von Biomasse
    • Grundlagen der bio-chemische Umwandlung
    • Biogas: Prozess- Technologien für Anlagen mit landwirtschaftlichen Rohstoffen , Klärschlamm ( Klärgas ), organische Abfallfraktion (Deponiegas ) , Technologien für die Bereitstellung von Biomethan , die Verwendung des aufgeschlossenen Schlamm
    • Ethanol-Produktion: Prozesstechnologien für Einsatzmaterial, Zucker, Stärke oder Cellulose , die Verwendung von Ethanol als Kraftstoff, Verwendung der Schlempe
Literatur

Kaltschmitt, M.; Hartmann, H. (Hrsg.): Energie aus Biomasse; Springer, Berlin, Heidelberg, 2009, 2. Auflage

Lehrveranstaltung L2386: Thermische Biomassenutzung
Typ Laborpraktikum
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Martin Kaltschmitt, Dr. Marvin Scherzinger
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Die Versuche des Praktikums verdeutlichen die unterschiedlichen Aspekte der Wärmegewinnung aus biogenen Festbrennstoffen. Dazu werden zunächst unterschiedliche Biomassen (wie z.B. Holz, Stroh oder landwirtschaftliche Reststoffe) untersucht; hierbei liegt der Schwerpunkt auf dem Heiz- und Brennwert der Biomasse. Weiterhin wird die verwendete Biomasse pelletiert, die Pelleteigenschaften analysiert und ein Verbrennungsversuch an einer Pellet-Einzelraumfeuerung durchgeführt. Dabei werden die gasförmigen und festen Schadstoffemissionen, besonders der entstehende Feinstaub, gemessen und in einem weiteren Versuch die Zusammensetzung des Feinstaubes untersucht. Ein weiterer Schwerpunkt des Praktikums liegt auf der Betrachtung von Optionen zur Reduzierung des Feinstaubes aus der Biomasseverbrennung. Im Praktikum wird eine Methode zur Feinstaubreduzierung erarbeitet und getestet. Alle Versuche werden ausgewertet und die Ergebnisse vorgestellt.

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

Literatur

- Kaltschmitt, Martin; Hartmann, Hans; Hofbauer, Hermann: Energie aus Biomasse: Grundlagen, Techniken und Verfahren. 3. Auflage. Berlin Heidelberg: Springer Science & Business Media, 2016. -ISBN 978-3-662-47437-2
- Versuchsskript

Modul M0528: Maritime Technik und Offshore-Windkraftparks

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Einführung in die Maritime Technik (L0070) Vorlesung 2 2
Einführung in die Maritime Technik (L1614) Gruppenübung 1 1
Offshore-Windkraftparks (L0072) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Moustafa Abdel-Maksoud
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Qualifizierter Bachelor einer Natur- oder Ingenieurwissenschaft; Solide Kenntnisse Fähigkeiten in Mathematik, Mechanik, Strömungsmechanik.


Grundkenntnisse der Meerestechnik (z.B. aus der einführenden Veranstaltung 'Einführung in die Maritime Technik')

Gute Grundlagenkenntnisse im Bereich Technische Mechanik
Hilfreich aber keine Voraussetzung: Vorkenntnisse in den Bereichen Hydromechanik, Stahlbau, Geotechnik.


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

Nach dem Erfolgreichen Absolvieren dieses Kurses sollten die Studierenden einen Überblick über Phänomene und Methoden der Meerestechnik und Fähigkeit zu Anwendung und Transfer der Methoden auf neuartige Fragestellungen erworben haben. Im Einzelnen sollten die Studierenden:

  • die verschiedenen Aspekte und Themenfelder der Maritimen Technik einordnen können,
  • bestehende Methoden auf Fragestellungen der Maritimen Technik anwenden können,
  • Grenzen des bestehenden Wissens und zukünftige Entwicklungen diskutieren können.


Anhand ausgewählter Themen sollen die Teilnehmer an aktuelle Forschungsfragen herangeführt und im Rahmen projektorientierter Übungsaufgaben zur Durchführung weitergehender eigenständiger Forschungsaktivitäten befähigt werden.

Lernziele im Einzelnen:

  • Benennen aktueller Forschungsfragestellungen der Meerestechnik
  • Erklären des derzeitigen Forschungsstandes
  • Anwenden gegebener Techniken zur Bearbeitung vorgegebener Fragestellungen
  • Bewerten der Grenzen aktueller Methoden
  • Erkennen von Ansätzen zur Erweiterung bestehender Methoden
  • Abschätzen von weiteren Entwicklungspotenzialen


Ein grundlegendes Verständnis der technischen Aufgabenstellungen im Bereich Offshore Windenergie und der Ansätze für ihre Lösung.
Ein Einblick in die Marktbedingungen und in das Zusammenwirken der verschiedenen Disziplinen (Windenergieanlagentechnik, Gründungsstrukturen, Umspannplattformen, parkinterne Verkabelung und Seekabel, Fertigung, Offshore Installation, Betrieb und Überwachung, Rückbau).

Fertigkeiten



Im Rahmen dieser Vorlesung über ein einziges Semester soll und kann den Studenten vor allem ein Überblickswissen und praxisorientierte Kenntnisse vermittelt werden.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz


Der Dozent trägt nicht nur vor, sondern skizziert an der Tafel und bindet die Studenten in einem Dialog ein. Die Studierenden sind damit gefordert sich zu artikulieren und einen Beitrag in der Gruppe zu leisten.

Selbstständigkeit


Die Studierenden werden in der Vorlesung immer wieder aufgefordert eigenständig mitzudenken und die grundlegenden Zusammenhänge aufzuzeigen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Vertiefung Schiffsmaschinenbau: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0070: Einführung in die Maritime Technik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Walter Kuehnlein, Dr. Sven Hoog
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

1. Einführung

  • Maritime Technik und marine Wissenschaften
  • Potenziale der See
  • Industriestrukturen

2. Küste und Meer: Umweltbedingungen

  • Physikalische und chemische Eigenschaften von Meerwasser und Meereis
  • Strömungen, Seegang, Wind, Eisdynamik
  • Biosphäre

3. Antwortverhalten technischer Strukturen

4. Maritime Systeme und Technologien

  • Konstruktion und Installation von Offshore-Strukturen
  • Geophysikalische und geotechnische Aspekte
  • Verankerte und schwimmende Strukturen
  • Verankerungen, Riser, Pipelines
Literatur
  • Chakrabarti, S., Handbook of Offshore Engineering, vol. I/II, Elsevier 2005.
  • Gerwick, B.C., Construction of Marine and Offshore Structures, CRC-Press 1999.
  • Wagner, P., Meerestechnik, Ernst&Sohn 1990.
  • Clauss, G., Meerestechnische Konstruktionen, Springer 1988.
  • Knauss, J.A., Introduction to Physical Oceanography, Waveland 2005.
  • Wright, J. et al., Waves, Tides and Shallow-Water Processes, Butterworth 2006.
  • Faltinsen, O.M., Sea Loads on Ships and Offshore Structures, Cambridge 1999.
Lehrveranstaltung L1614: Einführung in die Maritime Technik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Walter Kuehnlein
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0072: Offshore-Windkraftparks
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Alexander Mitzlaff
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Nichtlineare Wellen: Stabilität, Strukturbildung, solitäre Zustände
  • Bodengrenzschicht: Wellengrenzschichten, Scour, Hangstabilität
  • Wechselwirkung zwischen Meereis und Offshore-Strukturen
  • Wellen- und Strömungsenergiekonversion


Literatur
  • Chakrabarti, S., Handbook of Offshore Engineering, vol. I&II, Elsevier 2005.
  • Mc Cormick, M.E., Ocean Wave Energy Conversion, Dover 2007.
  • Infeld, E., Rowlands, G., Nonlinear Waves, Solitons and Chaos, Cambridge 2000.
  • Johnson, R.S., A Modern Introduction to the Mathematical Theory of Water Waves, Cambridge 1997.
  • Lykousis, V. et al., Submarine Mass Movements and Their Consequences, Springer 2007.
  • Nielsen, P., Coastal Bottom Boundary Layers and Sediment Transport, World Scientific 2005.
  • Research Articles.


Modul M2003: Biological Waste Treatment

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Abfall- und Umweltchemie (L0328) Laborpraktikum 2 2
Biologische Abfallbehandlung (L0318) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 3 4
Modulverantwortlicher Prof. Kerstin Kuchta
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse chemical and biological basics
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

The module aims possess knowledge concerning the planning of biological waste treatment plants. Students are able to explain the design and layout of anaerobic and aerobic waste treatment plants in detail, describe different techniques for waste gas treatment plants for biological waste treatment plants and explain different methods for waste analytics.


Fertigkeiten

The students are able to discuss the compilation of design and layout of plants. They can critically evaluate techniques and quality control measurements. The students can recherché and evaluate literature and date connected to the tasks given in der module and plan additional tests. They are capable of reflecting and evaluating findings in the group.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students can participate in subject-specific and interdisciplinary discussions, develop cooperated solutions and defend their own work results in front of others and promote the scientific development in front of colleagues. Furthermore, they can give and accept professional constructive criticism.


Selbstständigkeit

Students can independently tap knowledge from literature, business or test reports and transform it to the course projects. They are capable, in consultation with supervisors as well as in the interim presentation, to assess their learning level and define further steps on this basis. Furthermore, they can define targets for new application-or research-oriented duties in accordance with the potential social, economic and cultural impact.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung
Prüfung Referat
Prüfungsdauer und -umfang Ausarbeitung und Präsentation (15-25 Minuten in Gruppen)
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Wahlpflicht
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Environmental Engineering: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Stadt: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0328: Waste and Environmental Chemistry
Typ Laborpraktikum
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Kerstin Kuchta
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

The participants are divided into groups. Each group prepares a transcript on the experiment performed, which is then used as basis for discussing the results and to evaluate the performance of the group and the individual student.

In some experiments the test procedure and the results are presented in seminar form, accompanied by discussion and results evaluation.

Experiments ar e.g.

Screening  and particle size determination

Fos/Tac

AAS

Chalorific value

Literatur Scripte
Lehrveranstaltung L0318: Biological Waste Treatment
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Kerstin Kuchta
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Introduction
  2. biological basics
  3. determination process specific material characterization
  4. aerobic degradation ( Composting, stabilization)
  5. anaerobic degradation (Biogas production, fermentation)
  6. Technical layout and process design
  7. Flue gas treatment
  8. Plant design practical phase
Literatur

Modul M2006: Waste Treatment and Recycling

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Planung von Abfallbehandlungsanlagen (L3267) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 3 3
Recyclingtechnologien und Thermische Abfallbehandlung (L3265) Vorlesung 2 2
Recyclingtechnologien und Thermische Abfallbehandlung (L3266) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Kerstin Kuchta
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Basics of thermo dynamics
  • Basics of fluid dynamics
  • fluid dynamics chemistry
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

The students can name, describe current issue and problems in the field of waste treatment (mechanical, chemical and thermal) and contemplate them in the context of their field. 

The industrial application of unit operations as part of process engineering is explained by actual examples of waste  technologies . Compostion, particle sizes, transportation and dosing of wastes are described as important unit operations .

Students will be able to design and  design waste treatment technology equipment.

Fertigkeiten

The students are able to select suitable processes for the treatment of wastes or raw material with respect to their characteristics and the process aims. They can evaluate the efforts and costs for processes and select economically feasible treatment concepts.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students can

  • respectfully work together as a team and discuss technical tasks
  • participate in subject-specific and interdisciplinary discussions,
  • develop cooperated solutions 
  •  promote the scientific development and accept professional constructive criticism.
Selbstständigkeit

Students can independently tap knowledge of the subject area and transform it to new questions. They are capable, in consultation with supervisors, to assess their learning level and define further steps on this basis. Furthermore, they can define targets for new application-or research-oriented duties in accordance with the potential social, economic and cultural impact.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Wahlpflicht
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Environmental Engineering: Vertiefung Energy and Resources: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Pflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Stadt: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L3267: Planning of waste treatment plants
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Rüdiger Siechau
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

The focus is on getting to know the organization and practice of waste management companies. Topics such as planning, financing and logistics will be discussed and there will be an excursion (waste incineration plant, vehicle fleet and collection systems / containers).

Project based learning: You will be given a task to work on independently in groups of 4 to 6 students. All tools and data needed for the project work will be discussed in the lecture "Recycling Technologies and Thermal Waste Treatment". Course documents can be downloaded from StudIP. Communication during the project work also takes place via StudIP.

Literatur
  • Einführung in die Abfallwirtschaft; Martin Kranert, Klaus Cord-Landwehr (Hrsg.); Vieweg + Teubner Verlag; 2010 
  • PowerPoint Präsentationen in Stud IP
Lehrveranstaltung L3265: Recycling technologies and thermal waste treatment
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Kerstin Kuchta
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Introduction, actual state-of-the-art of waste incineration, aims. legal background, reaction principals
  • basics of incineration processes: waste composition, calorific value, calculation of air demand and flue gas composition 
  • Incineration techniques: grate firing, ash transfer, boiler
  • Flue gas cleaning: Volume, composition, legal frame work and emission limits, dry treatment, scrubber, de-nox techniques, dioxin elimination, Mercury elimination
  • Ash treatment: Mass, quality, treatment concepts, recycling, disposal
Literatur

Thomé-Kozmiensky, K. J. (Hrsg.): Thermische Abfallbehandlung Bande 1-7. EF-Verlag für Energie- und Umwelttechnik, Berlin, 196 - 2013.

Lehrveranstaltung L3266: Recycling technologies and thermal waste treatment
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Kerstin Kuchta
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Fachmodule der Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie

Modul M0513: Systemaspekte regenerativer Energien

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Brennstoffzellen, Batterien und Gasspeicher: Neue Materialien für die Energieerzeugung und -speicherung (L0021) Vorlesung 2 2
Energiehandel und Energiemärkte (L0019) Vorlesung 1 1
Energiehandel und Energiemärkte (L0020) Gruppenübung 1 1
Tiefe Geothermie (L0025) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Modul: Technische Thermodynamik I

Modul: Technische Thermodynamik II

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

Die Studierenden können mit Abschluss dieses Moduls die Prozesse im Energiehandel und die Gestaltung der Energiemärkte beschreiben und kritisch in Bezug zu aktuellen Problemstellungen bewerten. Des Weiteren sind sie in der Lage die thermodynamischen Grundlagen der elektrochemischen Energiewandlung in Brennstoffzellen zu erklären und den Bezug zu verschiedenen Bauarten von Brennstoffzellen und deren jeweiligem Aufbau herzustellen und zu erläutern. Die Studierenden können diese Technologie mit weiteren Energiespeichermöglichkeiten vergleichen. Zusätzlich können die Studenten einen Überblick über die Verfahrensweise und der energetischen Einbindung von tiefer Geothermie geben.


Fertigkeiten

Die Studierenden können das erlernte Wissen zur Speicherung überschüssiger Energie anwenden, um für unterschiedlicher Energiesysteme Lösungsansätze für eine versorgungssichere Energiebereitstellung erläutern. Insbesondere können sie diesbezüglich häusliche, gewerbliche und industrielle Beheizungsanlagen unter Anwendung von Speichern energiesparend planen und berechnen, und im Bezug zu komplexen Energiesystemen beurteilen. In diesem Zusammenhang können die Studierenden die Potenziale und Grenzen von Geothermieanlagen einschätzen und deren Funktionsweise erläutern.

Des Weiteren sind die Studierenden in der Lage die Vorgehensweisen und Strategien zur Vermarktung von Energie zu erläutern und im Kontext anderer Module auf erneuerbare Energieprojekte anwenden. In diesem Zusammenhang können die Studierenden eigenständig Analysen zur Bewertung von Energiehandel und Energiemärkten erstellen. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können Problemstellungen in den angrenzenden Themengebieten im Bereich erneuerbarer Energien, die innerhalb des Moduls vertieft wurden, diskutieren.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über die Schwerpunkte der Vorlesungen erschließen und sich das darin enthaltene Wissen aneignen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 3 Stunden
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Wasser: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0021: Brennstoffzellen, Batterien und Gasspeicher: Neue Materialien für die Energieerzeugung und -speicherung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Fröba
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Einführung in die elektrochemische Energiewandlung
  2. Funktion und Aufbau von Elektrolyten
  3. Die Niedertemperatur-Brennstoffzellen
    • Bauformen
    • Thermodynamik der PEM-Brennstoffzelle
    • Kühl- und Befeuchtungsstrategie
  4. Die Hochtemperatur-Brennstoffzelle
    • Die MCFC
    • Die SOFC
    • Integrationsstrategien und Teilreformierung
  5. Brennstoffe
    • Bereitstellung von Brennstoffen
    • Reformierung von Erdgas und Biogas
    • Reformierung von flüssigen Kohlenwasserstoffen
  6. Energetische Integration und Regelung von Brennstoffzellen-Systemen


Literatur
  • Hamann, C.; Vielstich, W.: Elektrochemie 3. Aufl.; Weinheim: Wiley - VCH, 2003


Lehrveranstaltung L0019: Energiehandel und Energiemärkte
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Robert Gersdorf
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Grundbegriffe und handelbare Produkte in Energiemärkten
  • Primärenergiemärkte
  • Strommärkte
  • Europäisches Emissionshandelssystem
  • Einfluss von Erneuerbaren Energien
  • Realoptionen
  • Risikomanagement

Innerhalb der Übung werden die verschiedenen Aufgabenstellungen aktiv diskutiert und auf verschiedene Anwendungsfälle angewandt.

Literatur
Lehrveranstaltung L0020: Energiehandel und Energiemärkte
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Robert Gersdorf
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0025: Tiefe Geothermie
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Ben Norden
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Einführung in die tiefe geothermische Nutzung
  2. Geologische Grundlagen I
  3. Geologische Grundlagen II
  4. Geologisch-thermische Aspekte
  5. Gesteinsphysikalische Aspekte
  6. Geochemische Aspekte
  7. Exploration tiefer geothermischer Reservoire
  8. Bohrungstechnologien, Verrohrung und Ausbau
  9. Bohrlochgeophysik
  10. Untertägige Systemcharakterisierung und Reservoirengineering
  11. Mikrobiologie und Obertägige Systemkomponenten
  12. Angepasste Anlagenkonzepte, Kosten und Umweltaspekt


Literatur
  • Dipippo, R.: Geothermal Power Plants: Principles, Applications, Case Studies and Environmental Impact. Butterworth Heinemann; 3rd revised edition. (29. Mai 2012)
  • www.geo-energy.org
  • Edenhofer et al. (eds): Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation; Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, 2012.
  • Kaltschmitt et al. (eds): Erneuerbare Energien: Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte. Springer, 5. Aufl. 2013.
  • Kaltschmitt et al. (eds): Energie aus Erdwärme. Spektrum Akademischer Verlag; Auflage: 1999 (3. September 2001)
  • Huenges, E. (ed.): Geothermal Energy Systems: Exploration, Development, and Utilization. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA; Auflage: 1. Auflage (19. April 2010)


Modul M0874: Abwassersysteme

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Biologische Abwasserreinigung (L0517) Vorlesung 2 2
Biologische Abwasserreinigung (L3122) Hörsaalübung 1 1
Physikalische und chemische Abwasserbehandlung (L0357) Vorlesung 2 2
Physikalische und chemische Abwasserbehandlung (L0358) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Ralf Otterpohl
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Kenntnis abwasserwasserwirtschaftlicher Maßnahmenfelder sowie der zentralen Prozesse der Abwasserwasseraufbereitung

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

Die Studierenden können die ganze Breite der Anlagentechniken bei siedlungswasserwirtschaftlichen Maßnahmen und deren gegenseitige Abhängigkeit für einen nachhaltigen Gewässerschutz beschreiben. Sie können relevante ökonomische, ökologische und soziale Aspekte wiedergeben.

Fertigkeiten

Studierende können verfügbare Abwasseraufbereitungsverfahren in der Breite der Anwendungen für Vorentwürfe auslegen und erklären, sowohl für kommunale als auch für einige industrielle Anlagen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Im Rahmen dieses Moduls werden Sozialkompetenzen nicht gezielt angesprochen.

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage selbstständig und planvoll ein Thema zu erarbeiten und dieses zu präsentieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Environmental Engineering: Vertiefung Water Quality and Water Engineering: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Wasser: Pflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Stadt: Pflicht
Lehrveranstaltung L0517: Biologische Abwasserreinigung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Joachim Behrendt
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Charakterisierung von Abwasser
Stoffwechseltypen von Mikroorganismen
Kinetik biologischer Stoffumwandlung
Berechnung von Bioreaktoren zur Abwasserreinigung
Konzepte in der biologischen Abwasserreinigung
Design WWTP
Exkursion zur Kläranlage Seevetal Klüsing
Biofilme
Biofilmreaktoren
Anaerobe Verfahren
Resoursen orientierte Sanitärtechnik
Zukünftige Herausforderungen in der Abwasserforschung

Literatur

Gujer, Willi
Siedlungswasserwirtschaft : mit 84 Tabellen
ISBN: 3540343296 (Gb.) URL: http://www.gbv.de/dms/bs/toc/516261924.pdf URL: http://deposit.d-nb.de/cgi-bin/dokserv?id=2842122&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm
Berlin [u.a.] : Springer, 2007
TUB_HH_Katalog
Henze, Mogens
Wastewater treatment : biological and chemical processes
ISBN: 3540422285 (Pp.)
Berlin [u.a.] : Springer, 2002
TUB_HH_Katalog
Imhoff, Karl (Imhoff, Klaus R.;)
Taschenbuch der Stadtentwässerung : mit 10 Tafeln
ISBN: 3486263331 ((Gb.))
München [u.a.] : Oldenbourg, 1999
TUB_HH_Katalog
Lange, Jörg (Otterpohl, Ralf; Steger-Hartmann, Thomas;)
Abwasser : Handbuch zu einer zukunftsfähigen Wasserwirtschaft
ISBN: 3980350215 (kart.) URL: http://www.gbv.de/du/services/agi/52567E5D44DA0809C12570220050BF25/000000700334
Donaueschingen-Pfohren : Mall-Beton-Verl., 2000
TUB_HH_Katalog
Mudrack, Klaus (Kunst, Sabine;)
Biologie der Abwasserreinigung : 18 Tabellen
ISBN: 382741427X URL: http://www.gbv.de/du/services/agi/94B581161B6EC747C1256E3F005A8143/420000114903
Heidelberg [u.a.] : Spektrum, Akad. Verl., 2003
TUB_HH_Katalog
Tchobanoglous, George (Metcalf & Eddy, Inc., ;)
Wastewater engineering : treatment and reuse
ISBN: 0070418780 (alk. paper) ISBN: 0071122508 (ISE (*pbk))
Boston [u.a.] : McGraw-Hill, 2003
TUB_HH_Katalog
Henze, Mogens
Activated sludge models ASM1, ASM2, ASM2d and ASM3
ISBN: 1900222248
London : IWA Publ., 2002
TUB_HH_Katalog
Kunz, Peter
Umwelt-Bioverfahrenstechnik
Vieweg, 1992
Bauhaus-Universität., Arbeitsgruppe Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt (Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall, ;)
Abwasserbehandlung : Gewässerbelastung, Bemessungsgrundlagen, Mechanische Verfahren, Biologische Verfahren, Reststoffe aus der Abwasserbehandlung, Kleinkläranlagen
ISBN: 3860682725 URL: http://www.gbv.de/dms/weimar/toc/513989765_toc.pdf URL: http://www.gbv.de/dms/weimar/abs/513989765_abs.pdf
Weimar : Universitätsverl, 2006
TUB_HH_Katalog
Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall
DWA-Regelwerk
Hennef : DWA, 2004
TUB_HH_Katalog
Wiesmann, Udo (Choi, In Su; Dombrowski, Eva-Maria;)
Fundamentals of biological wastewater treatment
ISBN: 3527312196 (Gb.) URL: http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?id=2774611&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm
Weinheim : WILEY-VCH, 2007
TUB_HH_Katalog

Lehrveranstaltung L3122: Biologische Abwasserreinigung
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Joachim Behrendt
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0357: Advanced Wastewater Treatment
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Joachim Behrendt
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Survey on advanced wastewater treatment

reuse of reclaimed municipal wastewater

Precipitation

Flocculation

Depth filtration

Membrane Processes

Activated carbon adsorption

Ozonation

"Advanced Oxidation Processes"

Disinfection

Literatur

Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, McGraw-Hill, Boston 2003

Wassertechnologie, H.H. Hahn, Springer-Verlag, Berlin 1987

Membranverfahren: Grundlagen der Modul- und Anlagenauslegung, T. Melin und R. Rautenbach, Springer-Verlag, Berlin 2007

Trinkwasserdesinfektion: Grundlagen, Verfahren, Anlagen, Geräte, Mikrobiologie, Chlorung, Ozonung, UV-Bestrahlung, Membranfiltration, Qualitätssicherung, W. Roeske, Oldenbourg-Verlag, München 2006

Organische Problemstoffe in Abwässern, H. Gulyas, GFEU, Hamburg 2003
Lehrveranstaltung L0358: Advanced Wastewater Treatment
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Joachim Behrendt
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Aggregate organic compounds (sum parameters)

Industrial wastewater

Processes for industrial wastewater treatment

Precipitation

Flocculation

Activated carbon adsorption

Recalcitrant organic compounds


Literatur

Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, McGraw-Hill, Boston 2003

Wassertechnologie, H.H. Hahn, Springer-Verlag, Berlin 1987

Membranverfahren: Grundlagen der Modul- und Anlagenauslegung, T. Melin und R. Rautenbach, Springer-Verlag, Berlin 2007

Trinkwasserdesinfektion: Grundlagen, Verfahren, Anlagen, Geräte, Mikrobiologie, Chlorung, Ozonung, UV-Bestrahlung, Membranfiltration, Qualitätssicherung, W. Roeske, Oldenbourg-Verlag, München 2006

Organische Problemstoffe in Abwässern, H. Gulyas, GFEU, Hamburg 2003

Modul M0617: Hochdruckverfahrenstechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Hochdruckanlagenbau (L1278) Vorlesung 2 2
Industrielle Verfahren unter Hohen Drücken (L0116) Vorlesung 2 2
Moderne Trennverfahren (L0094) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Dr. Monika Johannsen
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Chemie, Chemische und Thermische Verfahrenstechnik, Fluidverfahrenstechnik, Trenntechnik, Thermodynamik, Mehrphasengleichgewichte

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

Nach erfolgreicher Teilnahme können Studierende:

  • den Einfluss des Drucks auf die physikalisch-chemischen und thermodynamischen Eigenschaften eines Fluids erklären,
  • thermodynamische Grundlagen für Verfahren mit überkritischen Fluiden beschreiben,
  • Modelle zur Beschreibung von Feststoffextraktion und Gegenstromextraktion erläutern,
  • Parameter zur Optimierung von Prozessen mit überkritischen Fluiden diskutieren.

Fertigkeiten

Nach erfolgreicher Teilnahme sind Studierende in der Lage:

  • Trennverfahren mit überkritischen Fluiden und mit konventionellen Lösungsmitteln zu vergleichen,
  • bei gegebener Trennaufgabe das Anwendungspotential von Hochdruckverfahren zu beurteilen,
  • Hochdruckverfahren im Ablauf einer vorgegebenen komplexen Industrieanwendung einzuplanen,
  • die Wirtschaftlichkeit von Hochdruckverfahren hinsichtlich Investition und Betriebskosten einzuschätzen,
  • unter Anleitung einen experimentellen Versuch an einer Hochdruckanlage durchzuführen,
  • experimentelle Ergebnisse zu beurteilen,
  • ein Versuchsprotokoll anzufertigen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Nach erfolgreicher Teilnahme sind Studierende in der Lage:

  • in 2er Teams wissenschaftliche Artikel zu präsentieren und die Inhalte gemeinsam zu verteidigen


Selbstständigkeit
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 15 % Referat
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung B - Industrielle Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1278: Hochdruckanlagenbau
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Hans Häring
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Rechtliche Grundlagen (Gesetz, Verordnung, Richtlinie, Standard/Norm)
  2. Berechnungsgrundlagen Druckgeräte (AD-Regelwerk, ASME-Regelwerk, GL Vorschriften, weitere Berechungsmethoden)
  3. Spannungshypothesen
  4. Werkstoffauswahl, Fertigungsverfahren
  5. Dünnwandige Behälter
  6. Dickwandige Behälter
  7. Sicherheitseinrichtungen
  8. Sicherheitsanalysen
     
    Anwendungsschwerpunkte
           
  9. Unterwassertechnik (bemannte und unbemannte Druckbehälter, PVHO Code)
  10. Dampfkessel
  11. Wärmetauscher
  12. LPG, LEG Transport-tanks (Bilobe Bauart, IMO Type C tanks)
Literatur Apparate und Armaturen in der chemischen Hochdrucktechnik, Springer Verlag
Spain and Paauwe: High Pressure Technology, Vol. I und II, M. Dekker Verlag
AD-Merkblätter, Heumanns Verlag
Bertucco; Vetter: High Pressure Process Technology, Elsevier Verlag
Sherman; Stadtmuller: Experimental Techniques in High-Pressure Research, Wiley & Sons Verlag
Klapp: Apparate- und Anlagentechnik, Springer Verlag
Lehrveranstaltung L0116: Industrial Processes Under High Pressure
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Carsten Zetzl
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Part I : Physical Chemistry and Thermodynamics

1.      Introduction: Overview, achieving high pressure, range of parameters.

2.       Influence of pressure on properties of fluids: P,v,T-behaviour, enthalpy, internal energy,     entropy, heat capacity, viscosity, thermal conductivity, diffusion coefficients, interfacial tension.

3.      Influence of pressure on heterogeneous equilibria: Phenomenology of phase equilibria

4.      Overview on calculation methods for (high pressure) phase equilibria).
Influence of pressure on transport processes, heat and mass transfer.

Part II : High Pressure Processes

5.      Separation processes at elevated pressures: Absorption, adsorption (pressure swing adsorption), distillation (distillation of air), condensation (liquefaction of gases)

6.      Supercritical fluids as solvents: Gas extraction, cleaning, solvents in reacting systems, dyeing, impregnation, particle formation (formulation)

7.      Reactions at elevated pressures. Influence of elevated pressure on biochemical systems: Resistance against pressure

Part III :  Industrial production

8.      Reaction : Haber-Bosch-process, methanol-synthesis, polymerizations; Hydrations, pyrolysis, hydrocracking; Wet air oxidation, supercritical water oxidation (SCWO)

9.      Separation : Linde Process, De-Caffeination, Petrol and Bio-Refinery

10.  Industrial High Pressure Applications in Biofuel and Biodiesel Production

11.  Sterilization and Enzyme Catalysis

12.  Solids handling in high pressure processes, feeding and removal of solids, transport within the reactor.

13.   Supercritical fluids for materials processing.

14.  Cost Engineering

Learning Outcomes:  

After a successful completion of this module, the student should be able to

-         understand of the influences of pressure on properties of compounds, phase equilibria, and production processes.

-         Apply high pressure approches in the complex process design tasks

-         Estimate Efficiency of high pressure alternatives with respect to investment and operational costs


Performance Record:

1.  Presence  (28 h)

2. Oral presentation of original scientific article (15 min) with written summary

3. Written examination and Case study 

    ( 2+3 : 32 h Workload)

Workload:

60 hours total

Literatur

Literatur:

Script: High Pressure Chemical Engineering.
G. Brunner: Gas Extraction. An Introduction to Fundamentals of Supercritical Fluids and the Application to Separation Processes. Steinkopff, Darmstadt, Springer, New York, 1994.

Lehrveranstaltung L0094: Advanced Separation Processes
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Monika Johannsen
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Introduction/Overview on Properties of Supercritical Fluids (SCF)and their Application in Gas Extraction Processes
  • Solubility of Compounds in Supercritical Fluids and Phase Equilibrium with SCF
  • Extraction from Solid Substrates: Fundamentals, Hydrodynamics and Mass Transfer
  • Extraction from Solid Substrates: Applications and Processes (including Supercritical Water)
  • Countercurrent Multistage Extraction: Fundamentals and Methods, Hydrodynamics and Mass Transfer
  • Countercurrent Multistage Extraction: Applications and Processes
  • Solvent Cycle, Methods for Precipitation
  • Supercritical Fluid Chromatography (SFC): Fundamentals and Application
  • Simulated Moving Bed Chromatography (SMB)
  • Membrane Separation of Gases at High Pressures
  • Separation by Reactions in Supercritical Fluids (Enzymes)
Literatur

G. Brunner: Gas Extraction. An Introduction to Fundamentals of Supercritical Fluids and the Application to Separation Processes. Steinkopff, Darmstadt, Springer, New York, 1994.

Modul M1335: BIO II: Gelenkersatz

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Gelenkersatz (L1306) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Michael Morlock
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse über orthopädische  und chirurgische Verfahren sowie mechanische Grundregeln.

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

Studierende können die Erkrankungen und Schädigungen erklären, die einen Gelenkersatz notwendig machen können. Zudem kennen die Studierenden die chirurgische Alternativen zum Gelenkersatz.

Fertigkeiten

Studierende können die Vor- und Nachteile unterschiedlicher Endoprothesentypen darstellen und erklären.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können mit ihren Kommilitoninnen und Kommilitonen sowie den Lehrenden eine Diskussion zu Fragestellungen bezüglich Endoprothesen führen.

Selbstständigkeit

Studierende können sich benötigte Informationen selber erarbeiten und diese hinsichtlich der Belastbarkeit einschätzen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Leistungspunkte 3
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Pflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Bio- und Medizintechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1306: Gelenkersatz
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Morlock
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Inhalt (deutsch)

1.  EINLEITUNG (Bedeutung, Ziel, Grundlagen, allg. Geschichte des künstlichen Gelenker-satzes)

2.  FUNKTIONSANALYSE (Der menschliche Gang, die menschliche Arbeit, die sportliche Aktivität)

3.  DAS HÜFTGELENK (Anatomie, Biomechanik, Gelenkersatz Schaftseite und Pfannenseite, Evolution der Implantate)

4.  DAS KNIEGELENK (Anatomie, Biomechanik, Bandersatz, Gelenkersatz femorale, tibiale und patelläre Komponenten)

5.  DER FUß (Anatomie, Biomechanik, Gelen-kersatz, orthopädische Verfahren)

6.  DIE SCHULTER (Anatomie, Biomechanik, Gelenkersatz)

7.  DER ELLBOGEN (Anatomie, Biomechanik, Gelenkersatz)

8.  DIE HAND (Anatomie, Biomechanik, Ge-lenkersatz)

9.  TRIBOLOGIE NATÜRLICHER UND KÜNST-LICHER GELENKE (Korrosion, Reibung, Verschleiß)

Literatur

Kapandji, I..: Funktionelle Anatomie der Gelenke (Band 1-4), Enke Verlag, Stuttgart, 1984.

Nigg, B., Herzog, W.: Biomechanics of the musculo-skeletal system, John Wiley&Sons, New York 1994

Nordin, M., Frankel, V.: Basic Biomechanics of the Musculoskeletal System, Lea&Febiger, Philadelphia, 1989.

Czichos, H.: Tribologiehandbuch, Vieweg, Wiesbaden, 2003.

Sobotta und Netter für Anatomie der Gelenke

Modul M0749: Abfallbehandlung und Feststoffverfahrenstechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Feststoffverfahrenstechnik für Biomassen (L0052) Vorlesung 2 2
Thermische Abfallbehandlung (L0320) Vorlesung 2 2
Thermische Abfallbehandlung (L1177) Hörsaalübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Kerstin Kuchta
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Thermodynamik, 

Grundlagen Strömungsmechanik

Grundlagen der Chemie

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

 Die Studierenden können aktuelle Frage- und  Problemstellungen aus dem Gebiet der thermischen Abfallbehandlungstechnik
und der Feststoffverfahrenstechnik benennen, beschreiben und in den Gesamtkontext des Fachs einordnen.

Dabei können sie verschiedene Arten von Verbrennungs- und  Aufbereitungstechniken unterscheiden und beschreiben, zum Beispiel
Rostfeuerung, Pyrolyse, Pelletierung.

Die Studierenden sind in der Lage, Apparate der thermischen Abfallbehandlungstechnik und der Feststoffverfahrenstechnik zu konzipieren und auszulegen.


Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage, geeignete Verfahren für die Behandlung bestimmter Abfälle oder Rohstoffe in Abhängigkeit von deren Charakteristika und den Zielsetzungen auszuwählen. Sie können den technischen Aufwand und die ökologischen Folgen der Technologien  abschätzen .

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können

  • respektvoll in der Gruppe lernen und technische Fragestellungen diskutieren, 
  • wissenschaftliche Aufgabenstellungen fachspezifische und fachübergreifende diskutieren,
  • gemeinsame Lösungen entwickeln,
  • fachliche konstruktives Feedback geben und mit Rückmeldungen zu ihrem eigenen Leistungen umgehen.
Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über das jeweilige Fachgebiet erschließen, sich das darin enthaltene Wissen aneignen und auf neue Fragestellungen transformieren. Sie sind fähig in Rücksprache mit Lehrenden ihren jeweiligen Lernstand konkret zu beurteilen und dieser Basis weitere Fragestellungen und für die Lösung notwendigen Arbeitsschritte zu definieren. 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Wahlpflicht
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Pflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Stadt: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0052: Feststoffverfahrenstechnik für Biomassen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Werner Sitzmann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Die großtechnische Anwendung verfahrenstechnischer Grundoperationen wird an aktuellen Beispielen der Verarbeitung fester Biomassen demonstriert. Hierzu gehören unter anderem: Zerkleinern, Fördern und Dosieren, Trocknen und Agglomerieren nachwachsender Rohstoffe im Rahmen der Herstellung von Brennnstoffen, der Bioethanolerzeugung, der Gewinnung und Veredelung von Pflanzenölen, von Biomass-to-liquid-Prozessen sowie der Herstellung von wood-plasic-composites. Aspekte zum Explosionsschutz und zur Anlagenplanung ergänzen die Vorlesung.
Literatur

Kaltschmitt M., Hartmann H. (Hrsg.): Energie aus Bioamsse, Springer Verlag, 2001, ISBN 3-540-64853-4

Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, Schriftenreihe Nachwachsende Rohstoffe,

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. www.nachwachsende-rohstoffe.de

Bockisch M.: Nahrungsfette und -öle, Ulmer Verlag, 1993, ISBN 380000158175


Lehrveranstaltung L0320: Thermal Waste Treatment
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Kerstin Kuchta
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Introduction, actual state-of-the-art of waste incineration, aims. legal background, reaction principals
  • basics of incineration processes: waste composition, calorific value, calculation of air demand and flue gas composition 
  • Incineration techniques: grate firing, ash transfer, boiler
  • Flue gas cleaning: Volume, composition, legal frame work and emission limits, dry treatment, scrubber, de-nox techniques, dioxin elimination, Mercury elimination
  • Ash treatment: Mass, quality, treatment concepts, recycling, disposal
Literatur

Thomé-Kozmiensky, K. J. (Hrsg.): Thermische Abfallbehandlung Bande 1-7. EF-Verlag für Energie- und Umwelttechnik, Berlin, 196 - 2013.

Lehrveranstaltung L1177: Thermal Waste Treatment
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Kerstin Kuchta
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1179: Einführung in die Medizin und Krankheitslehre

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Einführung in die Medizin und Krankheitslehre I (L1599) Vorlesung 2 2
Einführung in die Medizin und Krankheitslehre II (L1600) Vorlesung 2 2
Einführung in die Medizin und Krankheitslehre III (L1602) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Dr. Peter Hübener
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können grundlegende Ursachen und Entstehungsmechanismen der unter (1) genannten Erkrankungen darstellen; beschreiben wie schädigende Einflüsse zusammen mit der Reaktion des Organismus zur Ausprägung der Erkrankungen führt; grundlegende Therapieprinzipien illustrieren; Anhand von Symptom- und Befundkonstellationen Differentialdiagnosen zur Ursache erarbeiten.

Fertigkeiten

Studierende können die Kausalkette vom schädigenden Faktor über die ersten Symptome bis zur finalen Erkrankung schildern und Stadien-gerechte Therapieoptionen wählen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können die Wertigkeit einer gewählten Therapieoption im Hinblick auf den medizinischen Nutzen und die ökonomische Bedeutung beschreiben sowie den daraus resultierenden Konflikt diskutieren.

Selbstständigkeit

Studierende sind in der Lage die Erstmaßnahmen der medizinischen Hilfe zu den unter (1) genannten Erkrankungen zu benennen und selbständig einzuleiten.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L1599: Einführung in die Medizin und Krankheitslehre I
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Julian Schulze zur Wiesch, Dr. Peter Hübener
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Nach erfolgreichem Abschluss des Kurses sollten die Teilnehmer in der Lage sein. Grundlagen der Organisation des Gesundheitssystems zu beschreiben. Verschiedene Möglichkeiten der Behandlung im Krankenhaus zu beschreiben. Die Anatomie und Physiologie und grundlegende diagnostische Möglichkeiten folgender Organsysteme zu beschreiben: Herz/Kreislaufsystem, Lunge, Verdauungstrakt, Niere inclusive den technischen Möglichkeiten der Überwachung der Herz-Lungenfunktion, der Notaufnahme, den Überwachungsstationen und der Intensivmedizin und den Grundlagen der Kardiopulmonalen Reanimation zu beschreiben. Weiterhin wird die Anatomie und Physiologie des Nervensystems zu erläutern. Die Bedeutung und Möglichkeiten der Präventivmedizin schwerwiegender Erkrankungen zu schildern. Die Studenten bereiten eigene Teilthemen als Vortrag vor und erarbeiten verschiedene klinische Fälle zu diesen Themen interaktiv als Problem orientiertes Lernen. Flankiert wird dieser Kurs/diese Vorlesung durch Exkursionen in unsere Notaufnahme, der Endoskopie, Mini-Laparoskopie und unsere Intensivstation oder verschiedenen Sprechstunden.

Literatur

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben

Lehrveranstaltung L1600: Einführung in die Medizin und Krankheitslehre II
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Johannes Kluwe
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Inhaltlich soll in der Lehrveranstaltung auf wichtige Erkrankungen (i) des Verdauungstrakts und der Leber, (ii) des Hormonsystems und (iii) der Niere eingegangen werden. Dabei werden Entstehung und Symptomatik der Krankheitsbilder, sowie Untersuchungstechniken und Therapiestrategien erläutert.

Die Vorlesung ist in nachfolgend aufgeführte Themenblöcke gegliedert:

I Verdauungstrakt:

  • Gastrointestinale Blutungen: Ursachen, Symptome, endoskopische Therapiemöglichkeiten
  • Kolonkarzinom: Entstehung, Epidemiologie, Prinzip der Vorsorgeuntersuchung, Therapie
  • Lebererkrankungen / Leberzirrhose: Ursachen, Symptome, Komplikationen, therapeutische Optionen

II Hormone:

  • Diabetes mellitus Typ 1 und Typ 2: Pathophysiologie, Komplikationen, Unterscheidung, Grundlagen des Glucosestoffwechsels, Therapieprinzipien
  • Schilddrüse - Über- und Unterfunktion: Ursachen, Symptome, Diagnostik, Therapie

III Niere

  • Funktionen, Funktionsverlust/Nierenversagen, Diagnostik, Nierenersatzverfahren


Literatur Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben
Lehrveranstaltung L1602: Einführung in die Medizin und Krankheitslehre III
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Kevin Roedl
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

a) Grundlagen kardialer Erkrankungen und ihrer Stadien-gerechten Therapien; koronare Herzerkrankung, Herzinfarkt, Mitralklappeninsuffizienz, Aortenklappenstenose,

b) Grundlagen pulmonaler Erkrankungen und ihrer Stadien-gerechten Therapien; Asthma, Chronisch Obstruktive Lungenerkrankung, Pneumonie, Lungenkrebs

c) Grundlagen mikrobiologischer Erreger, des Immunsystems und autoimmunologischer Prozesse.

Literatur

Skript zur Vorlesung.

Modul M0896: Bioprocess and Biosystems Engineering

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Auslegung und Betrieb von Bioreaktoren (L1034) Vorlesung 2 2
Bioreaktoren und Biosystemtechnik (L1037) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 2
Biosystemtechnik (L1036) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Ralf Pörtner
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Knowledge of bioprocess engineering and process engineering at bachelor level


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

After completion of this module, participants will be able to:

  • differentiate between different kinds of bioreactors and describe their key features
  • identify and characterize the peripheral and control systems of bioreactors
  • depict integrated biosystems (bioprocesses including up- and downstream processing)
  • name different sterilization methods and evaluate those in terms of different applications
  • recall and define the advanced methods of modern systems-biological approaches
  • connect the multiple "omics"-methods and evaluate their application for biological questions
  • recall the fundamentals of modeling and simulation of biological networks and biotechnological processes and to discuss their methods
  • assess and apply methods and theories of genomics, transcriptomics, proteomics and metabolomics in order to quantify and optimize biological processes at molecular and process levels.


Fertigkeiten

After completion of this module, participants will be able to:

  • describe different process control strategies for bioreactors and chose them after analysis of characteristics of a given bioprocess
  • plan and construct a bioreactor system including peripherals from lab to pilot plant scale
  • adapt a present bioreactor system to a new process and optimize it
  • develop concepts for integration of bioreactors into bioproduction processes
  • combine the different modeling methods into an overall modeling approach, to apply these methods to specific problems and to evaluate the achieved results critically
  • connect all process components of biotechnological processes for a holistic system view.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

After completion of this module, participants will be able to debate technical questions in small teams to enhance the ability to take position to their own opinions and increase their capacity for teamwork. 

The students can reflect their specific knowledge orally and discuss it with other students and teachers.

Selbstständigkeit

After completion of this module, participants will be able to solve a technical problem in teams of approx. 8-12 persons independently including a presentation of the results.



Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L1034: Bioreactor Design and Operation
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Ralf Pörtner, Dr. Johannes Möller
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Design of bioreactors and peripheries:

  • reactor types and geometry
  • materials and surface treatment
  • agitation system design
  • insertion of stirrer
  • sealings
  • fittings and valves
  • peripherals
  • materials
  • standardization
  • demonstration in laboratory and pilot plant

Sterile operation:

  • theory of sterilisation processes
  • different sterilisation methods
  • sterilisation of reactor and probes
  • industrial sterile test, automated sterilisation
  • introduction of biological material
  • autoclaves
  • continuous sterilisation of fluids
  • deep bed filters, tangential flow filters
  • demonstration and practice in pilot plant

Instrumentation and control:

  • temperature control and heat exchange 
  • dissolved oxygen control and mass transfer 
  • aeration and mixing 
  • used gassing units and gassing strategies
  • control of agitation and power input 
  • pH and reactor volume, foaming, membrane gassing

Bioreactor selection and scale-up:

  • selection criteria
  • scale-up and scale-down
  • reactors for mammalian cell culture

Integrated biosystem:

  • interactions and integration of microorganisms, bioreactor and downstream processing
  • Miniplant technologies 

Team work with presentation:

  • Operation mode of selected bioprocesses (e.g. fundamentals of batch, fed-batch and continuous cultivation)


Literatur
  • Storhas, Winfried, Bioreaktoren und periphere Einrichtungen, Braunschweig: Vieweg, 1994
  • Chmiel, Horst, Bioprozeßtechnik; Springer 2011
  • Krahe, Martin, Biochemical Engineering, Ullmann‘s Encyclopedia of Industrial Chemistry
  • Pauline M. Doran, Bioprocess Engineering Principles, Second Edition, Academic Press, 2013
  • Other lecture materials to be distributed  
Lehrveranstaltung L1037: Bioreactors and Biosystems Engineering
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Ralf Pörtner, Dr. Johannes Möller
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Introduction to Biosystems Engineering (Exercise)


Experimental basis and methods for biosystems analysis

  • Introduction to genomics, transcriptomics and proteomics
  • More detailed treatment of metabolomics
  • Determination of in-vivo kinetics
  • Techniques for rapid sampling
  • Quenching and extraction
  • Analytical methods for determination of metabolite concentrations


Analysis, modelling and simulation of biological networks

  • Metabolic flux analysis
  • Introduction
  • Isotope labelling
  • Elementary flux modes
  • Mechanistic and structural network models
  • Regulatory networks
  • Systems analysis
  • Structural network analysis
  • Linear and non-linear dynamic systems
  • Sensitivity analysis (metabolic control analysis)


Modelling and simulation for bioprocess engineering

  • Modelling of bioreactors
  • Dynamic behaviour of bioprocesses 

Selected projects for biosystems engineering

  • Miniaturisation of bioreaction systems
  • Miniplant technology for the integration of biosynthesis and downstream processin
  • Technical and economic overall assessment of bioproduction processes
Literatur

E. Klipp et al. Systems Biology in Practice, Wiley-VCH, 2006

R. Dohrn: Miniplant-Technik, Wiley-VCH, 2006

G.N. Stephanopoulos et. al.: Metabolic Engineering, Academic Press, 1998

I.J. Dunn et. al.: Biological Reaction Engineering, Wiley-VCH, 2003

Lecture materials to be distributed

Lehrveranstaltung L1036: Biosystems Engineering
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Johannes Gescher
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Introduction to Biosystems Engineering


Experimental basis and methods for biosystems analysis

  • Introduction to genomics, transcriptomics and proteomics
  • More detailed treatment of metabolomics
  • Determination of in-vivo kinetics
  • Techniques for rapid sampling
  • Quenching and extraction
  • Analytical methods for determination of metabolite concentrations


Analysis, modelling and simulation of biological networks

  • Metabolic flux analysis
  • Introduction
  • Isotope labelling
  • Elementary flux modes
  • Mechanistic and structural network models
  • Regulatory networks
  • Systems analysis
  • Structural network analysis
  • Linear and non-linear dynamic systems
  • Sensitivity analysis (metabolic control analysis)


Modelling and simulation for bioprocess engineering

  • Modelling of bioreactors
  • Dynamic behaviour of bioprocesses 


Selected projects for biosystems engineering

  • Miniaturisation of bioreaction systems
  • Miniplant technology for the integration of biosynthesis and downstream processin
  • Technical and economic overall assessment of bioproduction processes


Literatur

E. Klipp et al. Systems Biology in Practice, Wiley-VCH, 2006

R. Dohrn: Miniplant-Technik, Wiley-VCH, 2006

G.N. Stephanopoulos et. al.: Metabolic Engineering, Academic Press, 1998

I.J. Dunn et. al.: Biological Reaction Engineering, Wiley-VCH, 2003

Lecture materials to be distributed


Modul M0630: Robotics and Navigation in Medicine

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Robotik und Navigation in der Medizin (L0335) Vorlesung 2 3
Robotik und Navigation in der Medizin (L0338) Projektseminar 2 2
Robotik und Navigation in der Medizin (L0336) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Alexander Schlaefer
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse
  • principles of math (algebra, analysis/calculus)
  • principles of programming, e.g., in Java or C++
  • solid R or Matlab skills
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

The students can explain kinematics and tracking systems in clinical contexts and illustrate systems and their components in detail. Systems can be evaluated with respect to collision detection and  safety and regulations. Students can assess typical systems regarding design and  limitations.

Fertigkeiten

The students are able to design and evaluate navigation systems and robotic systems for medical applications.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students are able to grasp practical tasks in groups, develop solution strategies independently, define work processes and work on them collaboratively.
The students are able to collaboratively organize their work processes and software solutions using virtual communication and software management tools.
The students can critically reflect on the results of other groups, make constructive suggestions for improvement, and also incorporate them into their own work.


Selbstständigkeit

The students can assess their level of knowledge and independently control their learning processes on this basis as well as document their work results. They can critically evaluate the results achieved and present them in an appropriate argumentative manner to the other groups.



Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 10 % Schriftliche Ausarbeitung
Ja 10 % Referat
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Computer Science: Vertiefung II. Intelligenz-Engineering: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung III. Applications: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung IV. Special Focus Area: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung Medizintechnik: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung II. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Elektrotechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Bio- und Medizintechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0335: Robotics and Navigation in Medicine
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

- kinematics
- calibration
- tracking systems
- navigation and image guidance
- motion compensation
The seminar extends and complements the contents of the lecture with respect to recent research results.


Literatur

Spong et al.: Robot Modeling and Control, 2005
Troccaz: Medical Robotics, 2012
Further literature will be given in the lecture.

Lehrveranstaltung L0338: Robotics and Navigation in Medicine
Typ Projektseminar
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0336: Robotics and Navigation in Medicine
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0914: Technical Microbiology

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Angewandte Molekularbiologie (L0877) Vorlesung 2 3
Technische Mikrobiologie (L0999) Vorlesung 2 2
Technische Mikrobiologie (L1000) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Johannes Gescher
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Bachelor with basic knowledge in microbiology and genetics

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

After successfully finishing this module, students are able

  • to give an overview of genetic processes in the cell
  • to explain the application of industrial relevant biocatalysts
  • to explain and prove genetic differences between pro- and eukaryotes


Fertigkeiten

After successfully finishing this module, students are able

  • to explain and use advanced molecularbiological methods
  • to recognize problems in interdisciplinary fields 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students are able to

  • write protocols and PBL-summaries in teams
  • to lead and advise members within a PBL-unit in a group
  • develop and distribute work assignments for given problems


Selbstständigkeit

Students are able to

  • search information for a given problem by themselves
  • prepare summaries of their search results for the team
  • make themselves familiar with new topics


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min Klausur
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0877: Applied Molecular Biology
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Johannes Gescher
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Lecture and PBL

- Methods in genetics / molecular cloning

- Industrial relevance of microbes and their biocatalysts

- Biotransformation at extreme conditions

- Genomics

- Protein engineering techniques

- Synthetic biology

Literatur

Relevante Literatur wird im Kurs zur Verfügung gestellt.

Grundwissen in Molekularbiologie, Genetik, Mikrobiologie und Biotechnologie erforderlich.

Lehrbuch: Brock - Mikrobiologie / Microbiology (Madigan et al.)

Lehrveranstaltung L0999: Technical Microbiology
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Johannes Gescher
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • History of microbiology and biotechnology
  • Enzymes
  • Molecular biology
  • Fermentation
  • Downstream Processing
  • Industrial microbiological processes
  • Technical enzyme application
  • Biological Waste Water treatment 
Literatur

Microbiology,  2013, Madigan, M., Martinko, J. M., Stahl, D. A., Clark, D. P. (eds.), formerly „Brock“, Pearson

Industrielle Mikrobiologie, 2012, Sahm, H., Antranikian, G., Stahmann, K.-P., Takors, R. (eds.) Springer Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo. 

Angewandte Mikrobiologie, 2005, Antranikian, G. (ed.), Springer, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo.

Lehrveranstaltung L1000: Technical Microbiology
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Johannes Gescher
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1702: Process Imaging

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Prozessbildgebung (L2723) Vorlesung 3 3
Prozessbildgebung (L2724) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 3 3
Modulverantwortlicher Prof. Alexander Penn
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse No special prerequisites needed
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Content: The module focuses primarily on discussing established imaging techniques including (a) optical and infrared imaging, (b) magnetic resonance imaging, (c) X-ray imaging and tomography, and (d) ultrasound imaging but also covers a range of more recent imaging modalities. The students will learn:

  1. what these imaging techniques can measure (such as sample density or concentration, material transport, chemical composition, temperature),
  2. how the measurements work (physical measurement principles, hardware requirements, image reconstruction), and
  3. how to determine the most suited imaging methods for a given problem.

Learning goals: After the successful completion of the course, the students shall:

  1. understand the physical principles and practical aspects of the most common imaging methods,
  2. be able to assess the pros and cons of these methods with regard to cost, complexity, expected contrasts, spatial and temporal resolution, and based on this assessment
  3. be able to identify the most suited imaging modality for any specific engineering challenge in the field of chemical and bioprocess engineering.


Fertigkeiten
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz In the problem-based interactive course, students work in small teams and set up two process imaging systems and use these systems to measure relevant process parameters in different chemical and bioprocess engineering applications. The teamwork will foster interpersonal communication skills.
Selbstständigkeit Students are guided to work in self-motivation due to the challenge-based character of this module. A final presentation improves presentation skills.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung B - Industrielle Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung C - Bioökonomische Verfahrenstechnik, Schwerpunkt Energie- und Bioprozesstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Computer Science: Vertiefung II. Intelligenz-Engineering: Wahlpflicht
Information and Communication Systems: Vertiefung Kommunikationssysteme, Schwerpunkt Signalverarbeitung: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Robotik und Informatik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Wasser: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L2723: Process Imaging
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Alexander Penn
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
Literatur

Wang, M. (2015). Industrial Tomography. Cambridge, UK: Woodhead Publishing. 

Available as e-book in the library of TUHH: https://katalog.tub.tuhh.de/Record/823579395



Lehrveranstaltung L2724: Process Imaging
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Alexander Penn, Dr. Stefan Benders
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Content: The module focuses primarily on discussing established imaging techniques including (a) optical and infrared imaging, (b) magnetic resonance imaging, (c) X-ray imaging and tomography, and (d) ultrasound imaging and also covers a range of more recent imaging modalities. The students will learn:

  1. what these imaging techniques can measure (such as sample density or concentration, material transport, chemical composition, temperature),
  2. how the measurements work (physical measurement principles, hardware requirements, image reconstruction), and
  3. how to determine the most suited imaging methods for a given problem.

Learning goals: After the successful completion of the course, the students shall:

  1. understand the physical principles and practical aspects of the most common imaging methods,
  2. be able to assess the pros and cons of these methods with regard to cost, complexity, expected contrasts, spatial and temporal resolution, and based on this assessment
  3. be able to identify the most suited imaging modality for any specific engineering challenge in the field of chemical and bioprocess engineering.
Literatur

Wang, M. (2015). Industrial Tomography. Cambridge, UK: Woodhead Publishing. 

Available as e-book in the library of TUHH: https://katalog.tub.tuhh.de/Record/823579395



Modul M0540: Transport Processes

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Mehrphasenströmungen (L0104) Vorlesung 2 2
Reaktorauslegung unter Berücksichtigung lokaler Transportprozesse (L0105) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Wärme- und Stofftransport in der Verfahrenstechnik (L0103) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Michael Schlüter
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse All lectures from the undergraduate studies, especially mathematics, chemistry, thermodynamics, fluid mechanics, heat- and mass transfer.
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Students are able to:

  • describe transport processes in single- and multiphase flows and they know the analogy between heat- and mass transfer as well as the limits of this analogy.
  • explain the main transport laws and their application as well as the limits of application.
  • describe how transport coefficients for heat- and mass transfer can be derived experimentally.
  • compare different multiphase reactors like trickle bed reactors, pipe reactors, stirring tanks and bubble column reactors.
  • are known. The Students are able to perform mass and energy balances for different kind of reactors. Further more the industrial application of multiphase reactors for heat- and mass transfer are known.
Fertigkeiten

The students are able to:

  • optimize multiphase reactors by using mass- and energy balances,
  • use transport processes for the design of technical processes,
  • to choose a multiphase reactor for a specific application.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students are able to discuss in international teams in english and develop an approach under pressure of time.

Selbstständigkeit

Students are able to define independently tasks, to solve the problem "design of a multiphase reactor". The knowledge that s necessary is worked out by the students themselves on the basis of the existing knowledge from the lecture. The students are able to decide by themselves what kind of equation and model is applicable to their certain problem. They are able to organize their own team and to define priorities for different tasks.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 15 Minuten Vortrag + 90 Minuten Multiple Choice Klausur
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0104: Multiphase Flows
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Interfaces in MPF (boundary layers, surfactants)
  • Hydrodynamics & pressure drop in Film Flows
  • Hydrodynamics & pressure drop in Gas-Liquid Pipe Flows
  • Hydrodynamics & pressure drop in Bubbly Flows
  • Mass Transfer in Film Flows
  • Mass Transfer in Gas-Liquid Pipe Flows
  • Mass Transfer in Bubbly Flows
  • Reactive mass Transfer in Multiphase Flows
  • Film Flow: Application Trickle Bed Reactors
  • Pipe Flow: Application Turbular Reactors
  • Bubbly Flow: Application Bubble Column Reactors
Literatur

Brauer, H.: Grundlagen der Einphasen- und Mehrphasenströmungen. Verlag Sauerländer, Aarau, Frankfurt (M), 1971.
Clift, R.; Grace, J.R.; Weber, M.E.: Bubbles, Drops and Particles, Academic Press, New York, 1978.
Fan, L.-S.; Tsuchiya, K.: Bubble Wake Dynamics in Liquids and Liquid-Solid Suspensions, Butterworth-Heinemann Series in Chemical Engineering, Boston, USA, 1990.
Hewitt, G.F.; Delhaye, J.M.; Zuber, N. (Ed.): Multiphase Science and Technology. Hemisphere Publishing Corp, Vol. 1/1982 bis Vol. 6/1992.
Kolev, N.I.: Multiphase flow dynamics. Springer, Vol. 1 and 2, 2002.
Levy, S.: Two-Phase Flow in Complex Systems. Verlag John Wiley & Sons, Inc, 1999.
Crowe, C.T.: Multiphase Flows with Droplets and Particles. CRC Press, Boca Raton, Fla, 1998.

Lehrveranstaltung L0105: Reactor design under consideration of local transport processes
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

In this Problem-Based Learning unit the students have to design a multiphase reactor for a fast chemical reaction concerning optimal hydrodynamic conditions of the multiphase flow. 

The four students in each team have to:

  • collect and discuss material properties and equations for design from the literature,
  • calculate the optimal hydrodynamic design,
  • check the plausibility of the results critically,
  • write an exposé with the results.

This exposé will be used as basis for the discussion within the oral group examen of each team.

Literatur

Bird, R.B.; Stewart, W.R.; Lightfoot, E.N.: Transport Phenomena, John Wiley & Sons Inc (2007), ISBN 978-0-470-11539-8.

Brauer, H.; Mewes, D.: Stoffaustausch einschließlich chemischer Reaktion; Verlag Sauerländer, Aarau und Frankfurt am Main (1971), ISBN: 3794100085.

Brauer, H.: Grundlagen der Einphasen- und Mehrphasenströmungen, Sauerländer, 1971, 

Clift, R.; Grace, J.R.; Weber, M.E.: Bubbles, Drops, and Particles, Verlag Academic Press, 1978, ISBN 012176950X, 9780121769505

Deckwer, W.-D.: Reaktionstechnik in Blasensäulen, Salle Verlag und Verlag Sauerländer, Aarau, Frankfurt am Main, Berlin, München, Salzburg (1985), DOI 10.1002/CITE.330590530

Deckwer, W.-D.: Bubble Column Reactors. Wiley, New York (1992), DOI 10.1002/AIC.690380821.

Fan, L.; Tsuchiya, K.: Bubble wake dynamics in liquids and liquid-solid suspension. Butterworth-Heinemann, (1990), DOI 10.1016/c2009-0-24002-5.

Kraume, M., Transportvorgänge in der Verfahrenstechnik, Springer Berlin, 2020, ISBN 978-3-662-60392-5.

Lienhard, J. H. (2019). A Heat Transfer Textbook, Dover Publications. ISBN:9780486837352, 0486837351.




Lehrveranstaltung L0103: Heat & Mass Transfer in Process Engineering
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Introduction - Transport Processes in Chemical Engineering
  • Molecular Heat- and Mass Transfer: Applications of Fourier's and Fick's Law
  • Convective Heat and Mass Transfer: Applications in Process Engineering
  • Unsteady State Transport Processes: Cooling & Drying
  • Transport at fluidic Interfaces: Two Film, Penetration, Surface Renewal
  • Transport Laws & Balance Equations  with turbulence, sinks and sources
  • Experimental Determination of Transport Coefficients
  • Design and Scale Up of Reactors for Heat- and Mass Transfer
  • Reactive Mass Transfer 
  • Processes with Phase Changes – Evaporization and Condensation 
  • Radiative Heat Transfer - Fundamentals
  • Radiative Heat Transfer - Solar Energy

Literatur
  1. Baehr, Stephan: Heat and Mass Transfer, Wiley 2002.
  2. Bird, Stewart, Lightfood: Transport Phenomena, Springer, 2000.
  3. John H. Lienhard: A Heat Transfer Textbook,  Phlogiston Press, Cambridge Massachusetts, 2008.
  4. Myers: Analytical Methods in Conduction Heat Transfer, McGraw-Hill, 1971.
  5. Incropera, De Witt: Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Wiley, 2002.
  6. Beek, Muttzall: Transport Phenomena, Wiley, 1983.
  7. Crank: The Mathematics of Diffusion, Oxford, 1995. 
  8. Madhusudana: Thermal Contact Conductance, Springer, 1996.
  9. Treybal: Mass-Transfer-Operation, McGraw-Hill, 1987.




Modul M0542: Strömungsmechanik in der Verfahrenstechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Anwendungen der Strömungsmechanik in der VT (L0106) Hörsaalübung 2 2
Strömungsmechanik II (L0001) Vorlesung 2 4
Modulverantwortlicher Prof. Michael Schlüter
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Mathematik I-III
  • Grundlagen der Strömungsmechanik
  • Technische Thermodynamik I-II
  • Wärme- und Stoffübertragung
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können verschiedene Anwendungen der Strömungsmechanik in den Vertiefungsrichtungen Verfahrenstechnik, Bioverfahrenstechnik, Energie- und Umwelttechnik und Regenerative Energien beschreiben. Sie können die Grundlagen der Strömungsmechanik den verschiedenen Anwendungen zuordnen und für konkrete Berechnungen abwandeln. Die Studierenden können einschätzen, welche strömungsmechanischen Probleme mit analytischen Lösungen berechnet werden können und welche alternativen Möglichkeiten (z.B. Selbstähnlichkeit am Beispiel des Freistrahls, empirische Lösungen am Beispiel der Forchheimer Gleichung, numerische Methoden am Beispiel der Large Eddy Simulation) zur Verfügung stehen. 

Fertigkeiten

Studierende sind in der Lage, die Grundlagen der Strömungsmechanik auf technische Prozesse anzuwenden. Insbesondere können sie Impuls- und Massenbilanzen aufstellen, um damit technische Prozesse hydrodynamisch zu optimieren. Sie sind in der Lage, einen verbal geschilderten Zusammenhang in einen abstrakten Formalismus umzusetzen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können die vorgegebene Aufgabenstellungen in Kleingruppen diskutieren und einen gemeinsamen Lösungsweg erarbeiten.

Selbstständigkeit

Studierende sind in der Lage, eigenständig Aufgaben für strömungsmechanische Problemstellungen zu definieren und sich das zur Lösung dieser Aufgaben notwendige Wissen, aufbauend auf dem vermittelten Wissen, selbst zu erarbeiten.

 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0106: Anwendungen der Strömungsmechanik in der VT
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Die Hörsaalübung dient zur Überführung der stark theoretischen Lehrinhalte aus der Vorlesung auf die praktische Anwendung bei der Berechnung der Hausaufgaben. Hierfür werden exemplarische Beispielaufgaben an der Tafel vorgerechnet die aufzeigen, wie das theoriebasierte Wissen zur Lösung einer konkreten Verfahrenstechnischen Fragestellung genutzt werden kann. 
Literatur
  1. Brauer, H.: Grundlagen der Einphasen- und Mehrphasenströmungen. Verlag Sauerländer, Aarau, Frankfurt (M), 1971.
  2. Brauer, H.; Mewes, D.: Stoffaustausch einschließlich chemischer Reaktion. Frankfurt: Sauerländer 1972.
  3. Crowe, C. T.: Engineering fluid mechanics. Wiley, New York, 2009.
  4. Durst, F.: Strömungsmechanik: Einführung in die Theorie der Strömungen von Fluiden. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2006.
  5. Fox, R.W.; et al.: Introduction to Fluid Mechanics. J. Wiley & Sons, 1994.
  6. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Eine Einführung in die Physik und die mathematische Modellierung von Strömungen. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2006.
  7. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Einführung in die Physik von technischen Strömungen: Vieweg+Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2008.
  8. Kuhlmann, H.C.:  Strömungsmechanik. München, Pearson Studium, 2007
  9. Oertl, H.: Strömungsmechanik: Grundlagen, Grundgleichungen, Lösungsmethoden, Softwarebeispiele. Vieweg+ Teubner / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2009.
  10. Schade, H.; Kunz, E.: Strömungslehre. Verlag de Gruyter, Berlin, New York, 2007.
  11. Truckenbrodt, E.: Fluidmechanik 1: Grundlagen und elementare Strömungsvorgänge dichtebeständiger Fluide. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2008.
  12. Schlichting, H. : Grenzschicht-Theorie. Springer-Verlag, Berlin, 2006.
  13. van Dyke, M.: An Album of Fluid Motion. The Parabolic Press, Stanford California, 1882.  
  14. White, F.: Fluid Mechanics, Mcgraw-Hill, ISBN-10: 0071311211, ISBN-13: 978-0071311212, 2011.
Lehrveranstaltung L0001: Strömungsmechanik II
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Differenzialgleichungen zum Impuls-, Wärme- und Stoffaustausch   
  • Beispiele für Vereinfachungen der Navier-Stokes Gleichungen  
  • Instationärer Impulsaustausch
  • Freie Scherschichten, Turbulenz und Freistrahl 
  • Partikelumströmungen – Feststoffverfahrenstechnik
  • Kopplung Impuls- und Wärmetransport - Thermische VT
  • Kopplung Impuls- und Wärmetransport - Thermische VT
  • Rheologie – Bioverfahrenstechnik
  • Kopplung Impuls- und Stofftransport – Reaktives Mischen, Chemische VT
  • Strömung in porösen Medien – heterogene Katalyse
  • Pumpen und Turbinen - Energie- und Umwelttechnik 
  • Wind- und Wellenkraftanlagen - Regenerative Energien
  • Einführung in die numerische Strömungssimulation
Literatur
  1. Brauer, H.: Grundlagen der Einphasen- und Mehrphasenströmungen. Verlag Sauerländer, Aarau, Frankfurt (M), 1971.
  2. Brauer, H.; Mewes, D.: Stoffaustausch einschließlich chemischer Reaktion. Frankfurt: Sauerländer 1972.
  3. Crowe, C. T.: Engineering fluid mechanics. Wiley, New York, 2009.
  4. Durst, F.: Strömungsmechanik: Einführung in die Theorie der Strömungen von Fluiden. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2006.
  5. Fox, R.W.; et al.: Introduction to Fluid Mechanics. J. Wiley & Sons, 1994.
  6. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Eine Einführung in die Physik und die mathematische Modellierung von Strömungen. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2006.
  7. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Einführung in die Physik von technischen Strömungen: Vieweg+Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2008.
  8. Kuhlmann, H.C.:  Strömungsmechanik. München, Pearson Studium, 2007
  9. Oertl, H.: Strömungsmechanik: Grundlagen, Grundgleichungen, Lösungsmethoden, Softwarebeispiele. Vieweg+ Teubner / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2009.
  10. Schade, H.; Kunz, E.: Strömungslehre. Verlag de Gruyter, Berlin, New York, 2007.
  11. Truckenbrodt, E.: Fluidmechanik 1: Grundlagen und elementare Strömungsvorgänge dichtebeständiger Fluide. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2008.
  12. Schlichting, H. : Grenzschicht-Theorie. Springer-Verlag, Berlin, 2006.
  13. van Dyke, M.: An Album of Fluid Motion. The Parabolic Press, Stanford California, 1882.  

Modul M1334: BIO II: Biomaterials

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Biomaterials (L0593) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Kaline Pagnan Furlan
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Basic knowledge of orthopedic and surgical techniques is recommended.

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

The students can describe the materials of the human body and the materials being used in medical engineering, and their fields of use.

Fertigkeiten

The students can explain the advantages and disadvantages of different kinds of biomaterials.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students are able to discuss issues related to materials being present or being used for replacements with student mates and the teachers.

Selbstständigkeit

The students are able to acquire information on their own. They can also judge the information with respect to its credibility.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Leistungspunkte 3
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Medizintechnik: Wahlpflicht
Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht
Mechatronik: Vertiefung Medizintechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Pflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Bio- und Medizintechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0593: Biomaterials
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Kaline Pagnan Furlan, Prof. Shan Shi
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Topics to be covered include:

1.    Introduction (Importance, nomenclature, relations)

2.    Biological materials

2.1  Basics (components, testing methods)

2.2  Bone (composition, development, properties, influencing factors)

2.3  Cartilage (composition, development, structure, properties, influencing factors)

2.4  Fluids (blood, synovial fluid)

3     Biological structures

3.1  Menisci of the knee joint

3.2  Intervertebral discs

3.3  Teeth

3.4  Ligaments

3.5  Tendons

3.6  Skin

3.7  Nervs

3.8  Muscles

4.    Replacement materials

4.1  Basics (history, requirements, norms)

4.2  Steel (alloys, properties, reaction of the body)

4.3  Titan (alloys, properties, reaction of the body)

4.4  Ceramics and glas (properties, reaction of the body)

4.5  Plastics (properties of PMMA, HDPE, PET, reaction of the body)

4.6  Natural replacement materials

Knowledge of composition, structure, properties, function and changes/adaptations of biological and technical materials (which are used for replacements in-vivo). Acquisition of basics for theses work in the area of biomechanics.


Literatur

Hastings G and Ducheyne P.: Natural and living biomaterials. Boca Raton: CRC Press, 1984.

Williams D.: Definitions in biomaterials. Oxford: Elsevier, 1987.

Hastings G.: Mechanical properties of biomaterials: proceedings held at Keele University, September 1978. New York: Wiley, 1998.

Black J.: Orthopaedic biomaterials in research and practice. New York: Churchill Livingstone, 1988.

Park J.  Biomaterials: an introduction. New York: Plenum Press, 1980.

Wintermantel, E. und Ha, S.-W : Biokompatible Werkstoffe und Bauweisen. Berlin, Springer, 1996.


Modul M0519: Partikeltechnologie und Feststoffverfahrenstechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Partikeltechnologie II (L0051) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 1
Partikeltechnologie II (L0050) Vorlesung 2 2
Praktikum Partikeltechnologie II (L0430) Laborpraktikum 3 3
Modulverantwortlicher Prof. Stefan Heinrich
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Grundkenntnisse der Partikeltechnologie und Feststoffverfahrenstechnik, Kenntnis der grundlegenden Verfahren
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, basierend auf der Kenntnis der Mikroprozesse auf Partikelebene die Prozesse der Feststoffverfahrenstechnik sehr detailliert zu beschreiben und zu erläutern.

Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage, die notwendigen Verfahren und Apparate zur gezielten Prozessierung von Feststoffen in Abhängigkeit von den spezifischen Partikeleigenschaften auszuwählen, zu modifizieren und zu modellieren

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind in der Lage Aufgaben im Bereich der Feststoffverfahrenstechnik in kleinen Gruppen zu bearbeiten und die gesammelten Ergebnisse anschließend mündlichen zu präsentieren. Die Studierenden sind befähigt, fachliches Wissen mit wissenschaftlichen Kollegen zu diskutieren.

Selbstständigkeit

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

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Schriftliche Ausarbeitung fünf Berichte (pro Versuch ein Bericht) à 5-10 Seiten
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung B - Industrielle Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0051: Partikeltechnologie II
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Stefan Heinrich
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0050: Partikeltechnologie II
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Stefan Heinrich
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Übung in Form von "Project based Learning": selbstständiges Lösen von Problemstellungen der Feststoffverfahrenstechnik
  • Kontaktkräfte, interpartikuläre Kräfte
  • vertiefte Behandlung von Kornzerkleinerung
  • CFD Methoden zur Beschreibung von Fluid/Feststoffströmungen, Euler/Euler-Methode, Discrete Particle Modeling
  • Behandlung von Problemen mit verteilten Stoffeigenschaften, Lösung von Populationsbilanzen
  • Fließschemasimulation von Feststoffprozessen


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 L0430: Praktikum Partikeltechnologie II
Typ Laborpraktikum
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Stefan Heinrich
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Fluidisation
  • Agglomeration
  • Granulation
  • Trocknung
  • Bestimmung der mechanische Eigenschaften von Agglomeraten


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 M1970: Prozessmodellierung und Prozessführung

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Prozessmodellierung und Prozessführung (L3220) Vorlesung 2 3
Prozessmodellierung und Prozessführung (L3221) Gruppenübung 3 3
Modulverantwortlicher Prof. Mirko Skiborowski
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen

Grundoperationen der mechanischen und thermischen Verfahrenstechnik sowie Chemische Reaktionstechnik

Entwicklung verfahrenstechnischer Prozesse

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

Studierende sind in der Lage:

- Typen von Prozessmodellen und Modellgleichungen zu klassifizieren

- Numerische Verfahren zur Simulation zu erklären

- die Lösungssystematik bei der Fließbildsimulation zu erklären

- Regelungsstrukturen zu klassifizieren und Prozessführungskonzepte für unterschiedliche Apparate und komplexe verfahrenstechnische Anlagen darzustellen

Fertigkeiten

Studierende sind  in der Lage:

- Prozessführungsziele zu formulierten und umzusetzen

- Regelungsstrategien und -strukturen zu entwerfen und zu bewerten

- Modellstruktur und Modellparameter aus der Simulation von Prozessen zu analysieren


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende werden befähigt in Gruppen gemeinsam Lösungswege zu erarbeiten

Selbstständigkeit

Studierende werden befähigt sich anhand weiterführender Literatur Wissen zu erschließen

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 10 % Midterm
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L3220: Prozessmodellierung und Prozessführung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Mirko Skiborowski
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Prozessmodellierung: Einführung, Mathematische Modellierung, Modellbausteine, strukturierte Modellentwicklung, Analyse von Modellgleichungen

Prozesssimulation: Numerik, Validierung, Fließbildsimulation, Lösungsstrategien

Prozessführung: Prozessgrößen, Regelkreise, Regelkreisstrukturen, modellgestützte Verfahren, anlagenweite Regelung, Digitalisierung in der Industrie

Literatur
Lehrveranstaltung L3221: Prozessmodellierung und Prozessführung
Typ Gruppenübung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Mirko Skiborowski
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Fachmodule der Vertiefung II. Medizintechnik

Modul M1334: BIO II: Biomaterials

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Biomaterials (L0593) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Kaline Pagnan Furlan
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Basic knowledge of orthopedic and surgical techniques is recommended.

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

The students can describe the materials of the human body and the materials being used in medical engineering, and their fields of use.

Fertigkeiten

The students can explain the advantages and disadvantages of different kinds of biomaterials.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students are able to discuss issues related to materials being present or being used for replacements with student mates and the teachers.

Selbstständigkeit

The students are able to acquire information on their own. They can also judge the information with respect to its credibility.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Leistungspunkte 3
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Medizintechnik: Wahlpflicht
Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht
Mechatronik: Vertiefung Medizintechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Pflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Bio- und Medizintechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0593: Biomaterials
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Kaline Pagnan Furlan, Prof. Shan Shi
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Topics to be covered include:

1.    Introduction (Importance, nomenclature, relations)

2.    Biological materials

2.1  Basics (components, testing methods)

2.2  Bone (composition, development, properties, influencing factors)

2.3  Cartilage (composition, development, structure, properties, influencing factors)

2.4  Fluids (blood, synovial fluid)

3     Biological structures

3.1  Menisci of the knee joint

3.2  Intervertebral discs

3.3  Teeth

3.4  Ligaments

3.5  Tendons

3.6  Skin

3.7  Nervs

3.8  Muscles

4.    Replacement materials

4.1  Basics (history, requirements, norms)

4.2  Steel (alloys, properties, reaction of the body)

4.3  Titan (alloys, properties, reaction of the body)

4.4  Ceramics and glas (properties, reaction of the body)

4.5  Plastics (properties of PMMA, HDPE, PET, reaction of the body)

4.6  Natural replacement materials

Knowledge of composition, structure, properties, function and changes/adaptations of biological and technical materials (which are used for replacements in-vivo). Acquisition of basics for theses work in the area of biomechanics.


Literatur

Hastings G and Ducheyne P.: Natural and living biomaterials. Boca Raton: CRC Press, 1984.

Williams D.: Definitions in biomaterials. Oxford: Elsevier, 1987.

Hastings G.: Mechanical properties of biomaterials: proceedings held at Keele University, September 1978. New York: Wiley, 1998.

Black J.: Orthopaedic biomaterials in research and practice. New York: Churchill Livingstone, 1988.

Park J.  Biomaterials: an introduction. New York: Plenum Press, 1980.

Wintermantel, E. und Ha, S.-W : Biokompatible Werkstoffe und Bauweisen. Berlin, Springer, 1996.


Modul M1179: Einführung in die Medizin und Krankheitslehre

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Einführung in die Medizin und Krankheitslehre I (L1599) Vorlesung 2 2
Einführung in die Medizin und Krankheitslehre II (L1600) Vorlesung 2 2
Einführung in die Medizin und Krankheitslehre III (L1602) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Michael Morlock
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können grundlegende Ursachen und Entstehungsmechanismen der unter (1) genannten Erkrankungen darstellen; beschreiben wie schädigende Einflüsse zusammen mit der Reaktion des Organismus zur Ausprägung der Erkrankungen führt; grundlegende Therapieprinzipien illustrieren; Anhand von Symptom- und Befundkonstellationen Differentialdiagnosen zur Ursache erarbeiten.

Fertigkeiten

Studierende können die Kausalkette vom schädigenden Faktor über die ersten Symptome bis zur finalen Erkrankung schildern und Stadien-gerechte Therapieoptionen wählen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können die Wertigkeit einer gewählten Therapieoption im Hinblick auf den medizinischen Nutzen und die ökonomische Bedeutung beschreiben sowie den daraus resultierenden Konflikt diskutieren.

Selbstständigkeit

Studierende sind in der Lage die Erstmaßnahmen der medizinischen Hilfe zu den unter (1) genannten Erkrankungen zu benennen und selbständig einzuleiten.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Medizintechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L1599: Einführung in die Medizin und Krankheitslehre I
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Julian Schulze zur Wiesch, Dr. Peter Hübener
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Nach erfolgreichem Abschluss des Kurses sollten die Teilnehmer in der Lage sein. Grundlagen der Organisation des Gesundheitssystems zu beschreiben. Verschiedene Möglichkeiten der Behandlung im Krankenhaus zu beschreiben. Die Anatomie und Physiologie und grundlegende diagnostische Möglichkeiten folgender Organsysteme zu beschreiben: Herz/Kreislaufsystem, Lunge, Verdauungstrakt, Niere inclusive den technischen Möglichkeiten der Überwachung der Herz-Lungenfunktion, der Notaufnahme, den Überwachungsstationen und der Intensivmedizin und den Grundlagen der Kardiopulmonalen Reanimation zu beschreiben. Weiterhin wird die Anatomie und Physiologie des Nervensystems zu erläutern. Die Bedeutung und Möglichkeiten der Präventivmedizin schwerwiegender Erkrankungen zu schildern. Die Studenten bereiten eigene Teilthemen als Vortrag vor und erarbeiten verschiedene klinische Fälle zu diesen Themen interaktiv als Problem orientiertes Lernen. Flankiert wird dieser Kurs/diese Vorlesung durch Exkursionen in unsere Notaufnahme, der Endoskopie, Mini-Laparoskopie und unsere Intensivstation oder verschiedenen Sprechstunden.

Literatur

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben

Lehrveranstaltung L1600: Einführung in die Medizin und Krankheitslehre II
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Johannes Kluwe
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Inhaltlich soll in der Lehrveranstaltung auf wichtige Erkrankungen (i) des Verdauungstrakts und der Leber, (ii) des Hormonsystems und (iii) der Niere eingegangen werden. Dabei werden Entstehung und Symptomatik der Krankheitsbilder, sowie Untersuchungstechniken und Therapiestrategien erläutert.

Die Vorlesung ist in nachfolgend aufgeführte Themenblöcke gegliedert:

I Verdauungstrakt:

  • Gastrointestinale Blutungen: Ursachen, Symptome, endoskopische Therapiemöglichkeiten
  • Kolonkarzinom: Entstehung, Epidemiologie, Prinzip der Vorsorgeuntersuchung, Therapie
  • Lebererkrankungen / Leberzirrhose: Ursachen, Symptome, Komplikationen, therapeutische Optionen

II Hormone:

  • Diabetes mellitus Typ 1 und Typ 2: Pathophysiologie, Komplikationen, Unterscheidung, Grundlagen des Glucosestoffwechsels, Therapieprinzipien
  • Schilddrüse - Über- und Unterfunktion: Ursachen, Symptome, Diagnostik, Therapie

III Niere

  • Funktionen, Funktionsverlust/Nierenversagen, Diagnostik, Nierenersatzverfahren


Literatur Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben
Lehrveranstaltung L1602: Einführung in die Medizin und Krankheitslehre III
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Kevin Roedl
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

a) Grundlagen kardialer Erkrankungen und ihrer Stadien-gerechten Therapien; koronare Herzerkrankung, Herzinfarkt, Mitralklappeninsuffizienz, Aortenklappenstenose,

b) Grundlagen pulmonaler Erkrankungen und ihrer Stadien-gerechten Therapien; Asthma, Chronisch Obstruktive Lungenerkrankung, Pneumonie, Lungenkrebs

c) Grundlagen mikrobiologischer Erreger, des Immunsystems und autoimmunologischer Prozesse.

Literatur

Skript zur Vorlesung.

Modul M1881: Digital Health

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Digital Health (L3099) Vorlesung 3 3
Digital Health Seminar (L3100) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Moritz Göldner
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse none
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Comprehensive understanding of the digital health landscape: Students will acquire knowledge about various aspects of digital health, including current trends, business models, and their impacts on the German healthcare system. They will develop a holistic understanding of the digital transformation in the healthcare sector.
  • Knowledge of technologies and applications: Students will gain insights into various technologies and applications in the field of digital health, such as mHealth, Digital Health Applications (DiGA), Digital Patient Records (DiPA), and telemedicine. They will learn how these technologies function and the potential benefits they can offer.
  • Understanding of physician and patient perspectives: Students will develop an understanding of the different perspectives of physicians and patients regarding digital health. They will recognize the opportunities and challenges from both viewpoints and incorporate them into their decision-making and practice.
  • Knowledge of interoperability and data management: Students will comprehend the significance of interoperability and effective data management in the context of digital health to enhance the quality of digital healthcare provision.
  • Knowledge of big data and AI in healthcare: Students will become familiar with the transformative role of big data and artificial intelligence in healthcare. They will explore practical applications of these technologies and consider ethical issues related to their usage.


Fertigkeiten

Through engaging in paper presentations, group work, case studies, and practical exercises, students will cultivate the skills to apply their knowledge, analyze information, and devise solutions for real-world issues in the realm of digital health. Additionally, they will enhance their presentation abilities and their aptitude for collaborating within interdisciplinary teams.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

During the lecture series on "Digital Health," students acquire various social competencies that enable them to thrive in the digital health domain and collaborate effectively with other professionals. These competencies include:

  • Teamwork: Students are encouraged to collaborate with their peers in group assignments and case studies. They learn to work effectively in interdisciplinary teams, solving complex problems and developing innovative approaches. This cultivates their communication and cooperation skills.
  • Presentation skills: Through paper presentations and other formats, students are guided in presenting their findings and research results to their classmates. This enhances their ability to deliver content clearly and convincingly, effectively communicating their ideas.
  • Discussion skills: The lecture series promotes active discussions and the exchange of diverse perspectives. Students learn to articulate their opinions and arguments, consider alternative viewpoints, and engage in constructive discussions. This fosters their critical thinking and collaboration abilities within an academic environment.
  • Empathy and patient-centered approach: Exploring medical and patient perspectives on digital health enhances students' understanding of patients' needs and concerns. They learn to be empathetic and prioritize patient-centered care, enabling them to develop solutions that consider patients' needs and desires.
  • Ethical awareness: Students are confronted with ethical issues related to digital health. They learn to analyze and evaluate ethical aspects and incorporate them into their decision-making process. This cultivates an awareness of the ethical challenges in the field of digital health and strengthens their ability to make responsible decisions.

Through the practical application of these social competencies in various exercises and group work, students are prepared to excel in the digital health sector and collaborate effectively with other professionals.

Selbstständigkeit
  • Independent Learning: Students are encouraged to independently research knowledge, study additional literature, and engage with current developments in the digital health landscape. This cultivates their ability for self-directed learning and continuous professional development.
  • Problem-solving Skills: By working on case studies and real-world problems in the field of digital health, students are prompted to think critically and develop solution-oriented approaches. They learn to analyze complex challenges, weigh different options, and make well-informed decisions.
  • Time Management: The lecture requires students to plan and organize their time effectively in order to successfully complete various tasks, such as preparing presentations, engaging in group work, and working on case studies. They learn to set priorities, meet deadlines, and work efficiently.
  • Critical Reflection: Students are encouraged to engage in critical thinking about the content and concepts of digital health. They learn to consider different perspectives, question their own assumptions, and construct their opinions based on well-founded arguments. This fosters a critical mindset and the ability for self-reflective practice.
  • Self-Responsibility: Students are encouraged to take responsibility for their own learning and personal development. They learn to set their own goals, monitor their progress, and take initiative to continuously improve their knowledge and skills in the field of digital health.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 20 % Übungsaufgaben Erfolgreiche Teilnahme PBL-Übung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Data Science: Vertiefung III. Applications: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung IV. Special Focus Area: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Medizintechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L3099: Digital Health
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Moritz Göldner
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

This course provides an in-depth exploration of the rapidly evolving field of digital health. It covers the current trends, state of the industry, and the perspectives of both patients and physicians, with particular emphasis on digital health applications (DiGA and DiPA) in Germany and Europe. Students will gain insights into the importance of interoperability, data management, and research data, while also exploring into the role of big data and AI in state-of-the-art healthcare. The course integrates theory with real-world application, case studies and a guest lecture, offering a comprehensive understanding of the digital transformation in the healthcare sector.


Literatur
  • Stern, A. D., Matthies, H., Hagen, J., Brönneke, J. B., & Debatin, J. F. (2020). Want to see the future of digital health tools? Look to Germany. Harvard Business Review, 2.

https://hbr.org/2020/12/want-to-see-the-future-of-digital-health-tools-look-to-germany


Lehrveranstaltung L3100: Digital Health Seminar
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Moritz Göldner
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

This course provides an in-depth exploration of the rapidly evolving field of digital health. It covers the current trends, state of the industry, and the perspectives of both patients and physicians, with particular emphasis on digital health applications (DiGA and DiPA) in Germany and Europe. Students will gain insights into the importance of interoperability, data management, and research data, while also exploring into the role of big data and AI in state-of-the-art healthcare. The course integrates theory with real-world application, case studies and a guest lecture, offering a comprehensive understanding of the digital transformation in the healthcare sector.


Literatur
  • Stern, A. D., Matthies, H., Hagen, J., Brönneke, J. B., & Debatin, J. F. (2020). Want to see the future of digital health tools? Look to Germany. Harvard Business Review, 2.

https://hbr.org/2020/12/want-to-see-the-future-of-digital-health-tools-look-to-germany


Modul M1335: BIO II: Gelenkersatz

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Gelenkersatz (L1306) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Michael Morlock
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse über orthopädische  und chirurgische Verfahren sowie mechanische Grundregeln.

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

Studierende können die Erkrankungen und Schädigungen erklären, die einen Gelenkersatz notwendig machen können. Zudem kennen die Studierenden die chirurgische Alternativen zum Gelenkersatz.

Fertigkeiten

Studierende können die Vor- und Nachteile unterschiedlicher Endoprothesentypen darstellen und erklären.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können mit ihren Kommilitoninnen und Kommilitonen sowie den Lehrenden eine Diskussion zu Fragestellungen bezüglich Endoprothesen führen.

Selbstständigkeit

Studierende können sich benötigte Informationen selber erarbeiten und diese hinsichtlich der Belastbarkeit einschätzen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Leistungspunkte 3
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Medizintechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Medizintechnik: Wahlpflicht
Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Pflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Bio- und Medizintechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1306: Gelenkersatz
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Morlock
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Inhalt (deutsch)

1.  EINLEITUNG (Bedeutung, Ziel, Grundlagen, allg. Geschichte des künstlichen Gelenker-satzes)

2.  FUNKTIONSANALYSE (Der menschliche Gang, die menschliche Arbeit, die sportliche Aktivität)

3.  DAS HÜFTGELENK (Anatomie, Biomechanik, Gelenkersatz Schaftseite und Pfannenseite, Evolution der Implantate)

4.  DAS KNIEGELENK (Anatomie, Biomechanik, Bandersatz, Gelenkersatz femorale, tibiale und patelläre Komponenten)

5.  DER FUß (Anatomie, Biomechanik, Gelen-kersatz, orthopädische Verfahren)

6.  DIE SCHULTER (Anatomie, Biomechanik, Gelenkersatz)

7.  DER ELLBOGEN (Anatomie, Biomechanik, Gelenkersatz)

8.  DIE HAND (Anatomie, Biomechanik, Ge-lenkersatz)

9.  TRIBOLOGIE NATÜRLICHER UND KÜNST-LICHER GELENKE (Korrosion, Reibung, Verschleiß)

Literatur

Kapandji, I..: Funktionelle Anatomie der Gelenke (Band 1-4), Enke Verlag, Stuttgart, 1984.

Nigg, B., Herzog, W.: Biomechanics of the musculo-skeletal system, John Wiley&Sons, New York 1994

Nordin, M., Frankel, V.: Basic Biomechanics of the Musculoskeletal System, Lea&Febiger, Philadelphia, 1989.

Czichos, H.: Tribologiehandbuch, Vieweg, Wiesbaden, 2003.

Sobotta und Netter für Anatomie der Gelenke

Modul M0634: Einführung in Medizintechnische Systeme

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Einführung in Medizintechnische Systeme (L0342) Vorlesung 2 3
Einführung in Medizintechnische Systeme (L0343) Projektseminar 2 2
Einführung in Medizintechnische Systeme (L1876) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Alexander Schlaefer
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen Mathematik (Algebra, Analysis)
Grundlagen Stochastik
Grundlagen Programmierung, R/Matlab

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

Die Studierenden können Funktionsprinzipien ausgewählter medizintechnischer Systeme (beispielsweise bildgebende Systeme, Assistenzsysteme im OP, medizintechnische Informationssysteme) erklären. Sie können einen Überblick über regulatorische Rahmenbedingungen und Standards in der Medizintechnik geben.

Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage, die Funktion eines medizintechnischen Systems im Anwendungskontext zu bewerten.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in Gruppen ein medizintechnisches Thema als Projekt beschreiben, in Teilaufgaben untergliedern und gemeinsam bearbeiten.
Die Studierenden können die Ergebnisse anderer Gruppen kritisch reflektieren und konstruktive Verbesserungsvorschläge unterbreiten.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können ihren Wissensstand einschätzen und ihre Arbeitsergebnisse dokumentieren.  Sie können die erzielten Ergebnisse kritisch bewerten und in geeigneter Weise präsentieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 10 % Schriftliche Ausarbeitung
Ja 10 % Referat
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
Computer Science: Vertiefung II. Mathematik und Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung II. Anwendung: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Engineering Science: Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
General Engineering Science (7 Semester): Vertiefung Mediziningenieurwesen: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung II. Mathematik & Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Medizintechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Medizintechnik: Wahlpflicht
Mechatronik: Vertiefung Medizintechnik: Pflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0342: Einführung in Medizintechnische Systeme
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

- Bildgebende Systeme
- Assistenzsysteme im OP
- Medizintechnische Sensorsysteme
- Medizintechnische Informationssysteme
- Regulatorische Rahmenbedingungen
- Standards in der Medizintechnik
Durch problembasiertes Lernen erfolgt die Vertiefung der Methoden aus der Vorlesung. Dies erfolgt in Form von Gruppenarbeit. 

Literatur

Bernhard Priem, "Visual Computing for Medicine", 2014
Heinz Handels, "Medizinische Bildverarbeitung", 2009 (https://katalog.tub.tuhh.de/Record/745558097)
Valery Tuchin, "Tissue Optics - Light Scattering Methods and Instruments for Medical Diagnosis", 2015
Olaf Drössel, "Biomedizinische Technik - Medizinische Bildgebung", 2014
H. Gross, "Handbook of Optical Systems", 2008 (https://katalog.tub.tuhh.de/Record/856571687)
Wolfgang Drexler, "Optical Coherence Tomography", 2008
Kramme, "Medizintechnik", 2011
Thorsten M. Buzug, "Computed Tomography", 2008
Otmar Scherzer, "Handbook of Mathematical Methods in Imaging", 2015
Weishaupt, "Wie funktioniert MRI?", 2014
Paul Suetens, "Fundamentals of Medical Imaging", 2009
Vorlesungsunterlagen

Lehrveranstaltung L0343: Einführung in Medizintechnische Systeme
Typ Projektseminar
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1876: Einführung in Medizintechnische Systeme
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0630: Robotics and Navigation in Medicine

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Robotik und Navigation in der Medizin (L0335) Vorlesung 2 3
Robotik und Navigation in der Medizin (L0338) Projektseminar 2 2
Robotik und Navigation in der Medizin (L0336) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Alexander Schlaefer
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse
  • principles of math (algebra, analysis/calculus)
  • principles of programming, e.g., in Java or C++
  • solid R or Matlab skills
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

The students can explain kinematics and tracking systems in clinical contexts and illustrate systems and their components in detail. Systems can be evaluated with respect to collision detection and  safety and regulations. Students can assess typical systems regarding design and  limitations.

Fertigkeiten

The students are able to design and evaluate navigation systems and robotic systems for medical applications.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students are able to grasp practical tasks in groups, develop solution strategies independently, define work processes and work on them collaboratively.
The students are able to collaboratively organize their work processes and software solutions using virtual communication and software management tools.
The students can critically reflect on the results of other groups, make constructive suggestions for improvement, and also incorporate them into their own work.


Selbstständigkeit

The students can assess their level of knowledge and independently control their learning processes on this basis as well as document their work results. They can critically evaluate the results achieved and present them in an appropriate argumentative manner to the other groups.



Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 10 % Schriftliche Ausarbeitung
Ja 10 % Referat
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Computer Science: Vertiefung II. Intelligenz-Engineering: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung III. Applications: Wahlpflicht
Data Science: Vertiefung IV. Special Focus Area: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung Medizintechnik: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung II. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Elektrotechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Medizintechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Medizintechnik: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Bio- und Medizintechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0335: Robotics and Navigation in Medicine
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

- kinematics
- calibration
- tracking systems
- navigation and image guidance
- motion compensation
The seminar extends and complements the contents of the lecture with respect to recent research results.


Literatur

Spong et al.: Robot Modeling and Control, 2005
Troccaz: Medical Robotics, 2012
Further literature will be given in the lecture.

Lehrveranstaltung L0338: Robotics and Navigation in Medicine
Typ Projektseminar
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0336: Robotics and Navigation in Medicine
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M2038: Bildgebende Systeme in der Medizin

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Bildgebende Systeme in der Medizin (L0819) Vorlesung 4 6
Modulverantwortlicher Prof. Michael Morlock
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

keine

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

Studierende können

  • den Systemaufbau sowie die Systemkomponenten der wesentlichen klinischen bildgebenden Systeme beschreiben;
  • die Funktionsweise der Systemkomponenten und des Gesamtsystems der bildgebenden Systeme erklären;
  • die physikalischen Prozesse, die eine Bildgebung ermöglichen, erklären sowie die grundlegenden physikalischen Gleichungen anwenden;  
  • die physikalischen Effekte, die für die Erzeugung von Bildkontrasten notwendig sind, benennen und beschreiben; 
  • erklären, wie man räumliche und zeitliche Auflösung beeinflussen kann und wie man die erzeugten Bilder charakterisiert;
  • erklären, welche Bildrekonstruktionsverfahren für die Erzeugung von Bildern verwendet werden;
  • die wesentlichen klinischen Anwendungen der verschiedenen Systeme darstellen und begründen.



Fertigkeiten

Studierende sind in der Lage:

  • die physikalischen Prozesse der Bildgebung zu erklären und die benötigten mathematischen bzw. physikalischen Grundgleichungen den Systemen zuzuordnen.
  • durch Anwendung der mathematischen bzw. physikalischen Grundgleichungen Kenngrößen bildgebender Systeme zu berechnen;
  • den Einfluss von verschiedenen Systemkomponenten auf die räumliche und zeitliche Auflösung bildgebender Systeme zu bestimmen;
  • die Bedeutung verschiedener bildgebender Systeme für einige klinische Applikationen zu erläutern;
  • ein geeignetes bildgebendes System für eine Applikation auszuwählen.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

keine

Selbstständigkeit

Studierende können:

  • verstehen, welche physikalischen Effekte in der medizinischen Bildgebung verwendet werden;
  • selbstständig entscheiden, für welche klinische Fragestellung ein Messsystem eingesetzt werden kann.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Referat Präsentation muss ausgearbeitet und gehalten werden.
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Elektrotechnik: Vertiefung Medizintechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Medizintechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Medizintechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Bio- und Medizintechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0819: Bildgebende Systeme in der Medizin
Typ Vorlesung
SWS 4
LP 6
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Dozenten Dr. Michael Grass, Dr. Frank Michael Weber, Dr. Michael Helle, Dr. Sven Prevrhal
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Im Rahmen der Vorlesung werden die physikalischen Grundlagen, die Grundlagen der Bildgebung und die Hauptapplikationsgebiete der Magnetresonanz Tomographie (MR), der Bildgebung mittels Röntgenstrahlung (X-ray und CT), der nuklearen Bildgebung (SPECT und PET) und des Ultraschalls (US) vermittelt. Am Ende der Vorlesung sollte jeder Student ein Basisverständniss der verschiedenen Modalitäten, ihrer Hauptanwendungsgebiete in der Medizin und ihre Stärken und Schwächen erworben haben.

Die Vorlesung teilt sich in eine Einführung und fünf Blöcke auf:

In jedem Block werden die physikalischen Grundlagen der Modalität erklärt. Darauf aufbauend werden die Prinzipien der Signalerzeugung und ihrer Detektion diskutiert. Im folgenden, werden die resultierenden Bildkontraste veranschaulicht und die Basis der zweidimensionalen und dreidimensionalen Bildgebung vermittelt. Abschließend werden die prinzipiellen Limitierungen jeder Modalität und erwartete zukünftige Entwicklungen vorgestellt.

0: Einführungsvorlesung
1: medizinische Bildgebung mittels Ultraschalls
2: Projektionsröntgenbildgebung
3: Röntgen-Computertomographie
4: Magentresonanztomographie
5: Bildgebung mittels nuklearer Verfahren

  • Ultraschall: Physikalische Grundlagen, Aufbau und technische Realisierung eines Ultraschallsystems, Bildgebungsverfahren, Flußmessverfahren, medizinische Anwendungen.
  • Röntgen: Physikalische Grundlagen der Röntgenbildgebung, Aufbau von Röntgenröhren, Detektion von Röntgenstrahlung, Techniken der Bildaufnahme, Bildkontrast, Projektionsröntgen, Dosisquantifizierung.
  • Computer Tomographie (CT): Aufbau eines Computer-Tomographen, Datenakquisition, Bildrekonstruktion und Bildkontrast, ausgewählte medizinische Anwendungen.
  • Magnetresonanz Tomographie (MRT): Physikalische Grundlagen, Aufbau eines MR-Tomographen, Grundlagen der MR-Bildgebung, Relaxation und Bildkontrast, ausgewählte medizinische Anwendungen.
  • Nuklearmedizin: Kernphysikalische Grundlagen, Herstellung von Radionukleiden, Nuklearmedinische Meßtechnik, Szintigraphie, Single Photon Emission Computer Tomographie (SPECT), Positronen Emissions Tomographie (PET), medizinische Anwendungen.

Literatur

Primary book:

1. P. Suetens, "Fundamentals of Medical Imaging", Cambridge Press

Secondary books:

- A. Webb, "Introduction to Biomedical Imaging", IEEE Press 2003.

- W.R. Hendee and E.R. Ritenour, "Medical Imaging Physics", Wiley-Liss, New York, 2002.

- H. Morneburg (Edt), "Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik", Erlangen: Siemens Publicis MCD Verlag, 1995.

- O. Dössel, "Bildgebende Verfahren in der Medizin", Springer Verlag Berlin, 2000.

Thesis

Modul M-002: Masterarbeit

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Modulverantwortlicher Professoren der TUHH
Zulassungsvoraussetzungen
  • Laut ASPO § 21 (1):

    Es müssen mindestens 60 Leistungspunkte im Studiengang erworben worden sein. Über Ausnahmen entscheidet der Prüfungsausschuss.


Empfohlene Vorkenntnisse keine
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Die Studierenden können das Spezialwissen (Fakten, Theorien und Methoden) ihres Studienfaches sicher zur Bearbeitung fachlicher Fragestellungen einsetzen.
  • Die Studierenden können in einem oder mehreren Spezialbereichen ihres Faches die relevanten Ansätze und Terminologien in der Tiefe erklären, aktuelle Entwicklungen beschreiben und kritisch Stellung beziehen.
  • Die Studierenden können eine eigene Forschungsaufgabe in ihrem Fachgebiet verorten, den Forschungsstand erheben und kritisch einschätzen.


Fertigkeiten
  • Die Studierenden sind in der Lage, für die jeweilige fachliche Problemstellung geeignete Methoden auszuwählen, anzuwenden und ggf. weiterzuentwickeln.
  • Die Studierenden sind in der Lage, im Studium erworbenes Wissen und erlernte Methoden auch auf komplexe und/oder unvollständig definierte Problemstellungen lösungsorientiert anzuwenden.
  • Die Studierenden können in ihrem Fachgebiet neue wissenschaftliche Erkenntnisse erarbeiten und diese kritisch beurteilen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können

  • eine wissenschaftliche Fragestellung für ein Fachpublikum sowohl schriftlich als auch mündlich strukturiert, verständlich und sachlich richtig darstellen.
  • in einer Fachdiskussion Fragen fachkundig und zugleich adressatengerecht beantworten und dabei eigene Einschätzungen überzeugend vertreten.


Selbstständigkeit

Studierende sind fähig,

  • ein eigenes Projekt in Arbeitspakete zu strukturieren und abzuarbeiten.
  • sich in ein teilweise unbekanntes Arbeitsgebiet des Studiengangs vertieft einzuarbeiten und dafür benötigte Informationen zu erschließen.
  • Techniken des wissenschaftlichen Arbeitens umfassend in einer eigenen Forschungsarbeit anzuwenden.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 900, Präsenzstudium 0
Leistungspunkte 30
Studienleistung Keine
Prüfung Abschlussarbeit
Prüfungsdauer und -umfang laut ASPO
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Abschlussarbeit: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Abschlussarbeit: Pflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Abschlussarbeit: Pflicht
Computer Science: Abschlussarbeit: Pflicht
Data Science: Abschlussarbeit: Pflicht
Elektrotechnik: Abschlussarbeit: Pflicht
Energietechnik: Abschlussarbeit: Pflicht
Environmental Engineering: Abschlussarbeit: Pflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Abschlussarbeit: Pflicht
Global Innovation Management: Abschlussarbeit: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Abschlussarbeit: Pflicht
Information and Communication Systems: Abschlussarbeit: Pflicht
Interdisciplinary Mathematics: Abschlussarbeit: Pflicht
International Production Management: Abschlussarbeit: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Abschlussarbeit: Pflicht
Joint European Master in Environmental Studies - Cities and Sustainability: Abschlussarbeit: Pflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Abschlussarbeit: Pflicht
Luftfahrttechnik: Abschlussarbeit: Pflicht
Materials Science and Engineering: Abschlussarbeit: Pflicht
Materialwissenschaft: Abschlussarbeit: Pflicht
Mechanical Engineering and Management: Abschlussarbeit: Pflicht
Mechatronics: Abschlussarbeit: Pflicht
Mediziningenieurwesen: Abschlussarbeit: Pflicht
Microelectronics and Microsystems: Abschlussarbeit: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Abschlussarbeit: Pflicht
Regenerative Energien: Abschlussarbeit: Pflicht
Schiffbau und Meerestechnik: Abschlussarbeit: Pflicht
Ship and Offshore Technology: Abschlussarbeit: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Abschlussarbeit: Pflicht
Verfahrenstechnik: Abschlussarbeit: Pflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Abschlussarbeit: Pflicht
Zulassungs- und Sachverständigenwesen in der Luftfahrt: Abschlussarbeit: Pflicht