Lehrangebot von Prof. Dr. Gieseler:

Das Energiemanagement befasst sich mit dem Thema des effizienten Einsatzes von Energie. Dabei werden die Zusammenhänge des Energieeinsatzes mit Ökologie, Wirtschaftlichkeit und Komfort dargestellt. Hierzu werden zunächst die Grundlagen geschaffen, die ökologischen Auswirkungen des Energieeinsatzes bewerten zu können, indem die Zusammenhänge mit der Umwelt (Fokus Atmosphäre) thematisiert werden. Vorgestellt werden Methoden, die zur Erfassung, wirtschaftlichen Bewertung und Regulierung des Energieeinsatzes genutzt werden können. Grundvoraussetzung für einen rationellen Energieeinsatz ist die Kenntnis des tatsächlichen Energiebedarfs unter Berücksichtigung der Möglichkeiten zu dessen Minimierung. Die Einflussfaktoren auf den Energiebedarf werden am Beispiel eines Gebäudes besprochen. Schließlich werden Beispiele von Technologien vorgestellt, welche geeignet sind, den Energiebedarf im Gebäude besonders effizient decken zu können.

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Die Vorlesung Gebäudeautomation vermittelt entsprechendes Basiswissen. Zunächst wird dazu ein Überblick über die verschiedenen Möglichkeiten zum Einsatz und zur Realisierung der Automation im Gebäude gegeben. In einem integrierten Ansatz für die Gebäudeautomation und insbesondere für komplexe Steuer- und Regelaufgaben spielt die Programmierung der Automationsfunktionen eine zentrale Rolle. Eine verbreitete und herstellerunabhängige Programmiermethode ist dabei durch den Standard IEC 61131-3 gegeben. Kernelement der Vorlesung ist die detaillierte Vorstellung dieses Standards mit seinen verschiedenen Sprachen. Aufbauend auf den gemeinsamen Elementen wird jede der Sprachen im Detail behandelt. Die Vorlesung wird durch Übungen ergänzt. Hierzu stehen auch Rechner mit entsprechenden Programmier- und Simulationssystemen zur Verfügung, an denen Steuer- und Regelungsaufgaben mit Methoden der IEC 61131-3 gelöst werden können.

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Die Vorlesung vermittelt für den Studienschwerpunkt Gebäudesystemtechnik einen Überblick über die fachlichen Inhalte und Berufsmöglichkeiten. Dies dient der Entscheidung für die Schwerpunktwahl im 4. Semester und zur Auswahl der Aufgabenstellung für das IT-Projekt im 3. Semester. Die fachlichen Grundlagen beziehen sich u.a. auf Kommunikationsmethodik, Feldbus- und Automationssysteme sowie Feldelemente. Ergänzt wird dies durch die Vorstellung des Lehrplans und der entsprechenden Labore. Abschießend werden anhand von Beispielen die breit gefächerten Berufsmöglichkeiten für Absolventen des Studienschwerpunkts Gebäudesystemtechnik aufgezeigt.

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Die Vorlesung Gebäudesimulation führt in die Methoden der Simulationstechnik ein. Thematischer Schwerpunkt ist die Untersuchung energierelevanter Fragestellungen am Gebäude. Besonderer Wert wird auf die strukturierte Herangehensweise an Simulationsaufgaben gelegt. Hierzu wird, auf Basis einer Klassifizierung von Simulationsarten, die Vorgehensweise zur Auswahl und Erstellung geeigneter Simulationsmodelle, die Durchführung von Simulationen sowie die Auswertung der Ergebnisse besprochen. Verschiedene Typen von Simulationsmethoden werden vorgestellt. Diese decken insbesondere den Bereich der computergestützten Werkzeuge ab. Dabei werden jeweils Einblicke in die mathematische Modellierung der Simulationswerkzeuge gegeben. Auf die programmiertechnische Umsetzung der Modelle wird jedoch weder in der Vorlesung noch in der Übung eingegangen (Programmierkenntnisse sind daher nicht notwendig). Ziel ist vielmehr, eine strukturierte Vorgehensweise bei der Simulation zu erlernen und unter Kenntnis der Stärken und Schwächen der verschiedenen Instrumente, das jeweils für die konkrete Aufgabenstellung am besten geeignete auszuwählen und dessen Ergebnisse richtig interpretieren zu können. Am Beispiel des Wärmehaushalts von Gebäuden wird die Vorgehensweise sowie die Auswertung und Interpretation der Ergebnisse im Rahmen von Vorlesung und begleitender Übungen am Rechner vertieft.

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The lecture light technology introduces the technologies of light production and efficient illumination. First, the underlying fundamentals and relevant physical measures for light are introduced. This is followed by methods for light measurement and detection, including the human eye. The main part of the lecture covers the different mechanisms and technologies of light production. Corresponding sources include: Sun and daylight, thermal radiators, electric discharge lamps and light emitting diodes (LED). Applications presented are mainly in the area of light sources used in buildings and illumination techniques. Here, also new technologies for light sources in buildings are presented, e.g. LED and new trends like organic LED (OLED). Special consideration is given to energy efficient lighting in buildings. The lecture language is English.

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Die Themen des Projektmanagements sind u.a.: Zieldefinition, Projektstrukturierung, Projektbeschreibung, Ressourcenplanung, Finanzplanung, Personalmanagement, Krisenmanagement, Zeitmanagement, Controlling, Projektdokumentation. Hierzu können verschiedenen Planungs-, Organisations- und Kontrollmechanismen zum Einsatz kommen. Ein Projekt kann in unterschiedlichste Gesellschaftsformen (z.B. Unternehmen und Hochschule) eingebunden sein. Insbesondere die Finanzplanung erfordert eine exakte Berücksichtigung dieser unterschiedlichen Rahmenbedingungen. Hierzu sind betriebswirtschaftliche Grundlagen von besonderer Bedeutung.

Das "IT-Projekt" ist eine integrierte Lehrveranstaltung, welche durch verschiedene Lehrende des Fachbereichs 3 angeboten wird. Ziel ist, größere Softwareentwicklungsprojekte in den Teilschritten Analyse, Design und Implementierung durchzuführen. Hierzu werden Vorlesungen, Praktika und Übungen kombiniert. Das Lehrangebot baut auf die erlernten Methoden des Moduls "Grundlagen digitaler Informationsverarbeitung" auf.

Übergeordnete Lehrziele:
- Einüben von Teamarbeit
- Selbstständiges und eigenverantwortliches Bearbeiten von Projekten
- Präsentation von Projektergebnissen
- Dokumentation von Projekten

Inhaltliche Schwerpunkte:
Themen der Softwareentwicklung (Software Engineering) sind u.a.:  Anforderungsanalyse, Planung, Entwurf, Modularisierung, Verifizierung und Validierung, Qualitätssicherung, Konfigurationsmanagement, Dokumentation und Entwicklungsumgebungen.
Die Programmierung von Benutzerschnittstellen fokussiert auf die Beziehung zwischen der Geschäftslogik und der bzw. den Benutzerschnittstelle(n). Dieses wird z.B. anhand von .NET-Anwendungen erläutert. Die Erstellung der Benutzerschnittstellen erfolgt durch Anwendung moderner Entwicklungsumgebungen (z.B. Visual Studio).
Die Programmierung verteilter Systeme wird zunächst anhand der Client/Server-Architektur erläutert. Der Aufbau der Protokolle TCP und IP und deren Einordung in das ISO-OSI-Referenzmodell wird ebenfalls thematisiert. Weiterer Aspekt ist das Design und die Entwicklung von verteilten Anwendungen im Intra- und Internet. Zur Erstellung von verteilten Anwendungen wird eine Middleware-Plattform genutzt.

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Die Vorlesung Technische Gebäudeausrüstung ist in fünf Teile strukturiert. Teil I führt in die meteorologischen, bauphysikalischen, hygienischen und messtechnischen Grundlagen ein. Gegenstand ist insbesondere der Komfortanspruch und damit der Energiebedarf des Menschen. Dies ist eine wichtige Grundlage für die im Gebäude benötigte Technologie. Teil II befasst sich mit der Heizung. Hierbei werden neben Verbrennungsanlagen auch Systeme zur Nutzung regenerativer Energiequellen berücksichtigt. Teil III hat die Lüftungs- und Klimatechnik zum Gegenstand. Den Schwerpunkt bilden Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung. Teil IV umfasst die elektrischen Anlagen, von der klassischen Elektroinstallation bis hin zu moderner Gebäudesystemtechnik. Teil V rundet das Themenspektrum der technischen Gebäudeausrüstung ab, mit u.a. den Bereichen Sicherheits-, Sanitär- und Fördertechnik. Ergänzt wird die Vorlesung durch Übungen und ein Praktikum, in denen mathematische, softwaretechnische sowie messtechnische Elemente vertieft werden.

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Diese Veranstaltung vermittelt Grundlagen und Anwendungsmethoden der sog. thermischen Gebäudesimulation (dynamische Simulationen des thermischen Verhaltens von Gebäuden). Die Vertiefung der theoretischen Aspekte betrifft insbesondere die mathematischen Grundlagen sowie Aspekte der Validierung und Verifizierung. Im Praktikum werden an konkreten Beispielen Simulationsmodelle entwickelt und eingesetzt. Zentraler Gegenstand dieser Modelle ist die Berechnung des Heizwärmebedarfs von Gebäuden. Zu den zu untersuchenden Einflussbereichen auf den Gebäudewärmehaushalt gehören insbesondere solare Gewinne durch Fenster sowie die Berechnung ihrer Nutzbarkeit im Sinne einer Gebäudeheizung. Die Analysen werden von Methoden begleitet, die es ermöglichen, den Vertrauensbereich der Ergebnisse abzuschätzen. Hierdurch werden die Möglichkeiten und Grenzen der thermischen Gebäudesimulation aufgezeigt.

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