Studienverlaufsplan
- WP
- 6SWS
- 8ECTS
- WP
- 6SWS
- 8ECTS
- WP
- 6SWS
- 8ECTS
- WP
- 6SWS
- 8ECTS
- WP
- 6SWS
- 8ECTS
- WP
- 6SWS
- 8ECTS
- WP
- 6SWS
- 8ECTS
- WP
- 6SWS
- 8ECTS
- WP
- 6SWS
- 8ECTS
- WP
- 6SWS
- 8ECTS
- WP
- 6SWS
- 8ECTS
- WP
- 6SWS
- 8ECTS
- WP
- 6SWS
- 8ECTS
- WP
- 6SWS
- 8ECTS
- WP
- 6SWS
- 8ECTS
- WP
- 6SWS
- 8ECTS
Wahlpflichtmodule 1. Semester
Antriebssystemtechnik
Controlling und Managementplanspiel
Dezentrale Energiesysteme
Elektrische Energiequellen
Elektronik und Sensorik
Energieautomation
Energiesystemtechnik
Energiewirtschaft
Energieübertragungstechnik
Hybride Energiesysteme
IT-Sicherheit und Datenmanagement
Industrial Computing
Intelligente Antriebssysteme
Intelligente Sensorsysteme
Mixed-Signal CMOS Design
Modellierung von Antriebssystemen
Wahlpflichtmodule 2. Semester
- WP
- 0SWS
- 8ECTS
- WP
- 0SWS
- 8ECTS
- WP
- 0SWS
- 8ECTS
- WP
- 0SWS
- 8ECTS
Wahlpflichtmodule 3. Semester
RMS
RMS
RMS
RMS
Wahlpflichtmodule 6. Semester
Modulübersicht
1. Studiensemester
Höhere Mathematik- PF
- 6 SWS
- 8 ECTS
- PF
- 6 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3010
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
72h
Selbststudium
168h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
- wichtige Definitionen und Sätze der Grundlagen der komplexen Analysis und der komplexen Differentialrechnung wiedergeben
und in Beispielen nachprüfen und anwenden;
- komplexe Integrale berechnen sowie uneigentliche reelle Integrale mittels des Residuensatz berechnen;
- den praktischen Nutzen der Theorie komplexer Funktionen und konformer Abbildungen für Anwendungen in der Elektrotechnik erkennen.
Die Studierenden erwerben die Kompetenz, Probleme aus der Höheren Mathematik, die über den Pflichtstoff der Mathematik I und der Mathematik II hinausgehen, zu erfassen, mathematisch zu formulieren und zu lösen. Sie können ihr mathematisches Wissen auf technische Fragestellungen anwenden und analytisch lösen. Der Umgang und die gewonnene Vertrautheit mit mathematischen Methoden und Denkweisen führt zum Erwerb von Kompetenzen, die die Studierenden weit über rein fachliche Aspekte hinaus helfen. Sie erlernen strukturierte und logische Problemanalyse- und Problemlösungstechniken sowie kritisches umfassendes Hinterfragen. Dies gehört zu den Schlüsselkompetenzen im Ingenieur*innenberuf.
Inhalte
- Grenzwerte, Stetigkeit, Komplexe Funktionen, Konforme Abbildungen
Differenzierbarkeit im Komplexen
- Holomorphe Funktionen, Cauchy-Riemannsche Differentialgleichungen,
- Singuläre Punkte
Linien-, Kurvenintegral, Totales Differential
Integration im Komplexen
- Cauchysches Integraltheorem, Cauchysche Integralformeln
Reihen, Potenzreihen, Taylorreihen
- Reelle reihen, Komplexe Reihen
Laurentreihen
- Laurent's Theorem, Klassifizierung von Singularitäten
Der Residuensatz mit Anwendungen
- Das Residuumtheorem
- Anwendungen: Uneigentliche Integrale, Fourierintegrale,
- Integrale mit Unendlichkeitsstellen im Integranden
Lehrformen
Teilnahmevoraussetzungen
Inhaltlich: Mathematik I + Mathematik II (aus Bachelorstudiengang)
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
Kreyszig, Erwin : Advanced Engineering Mathematics 9th Edition, 2006, John Wiley and Sons
Papula, Lothar : Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 2, Springer Vieweg, 2015 (14. Auflage), ISBN 978-3-658-07789-1
Papula, Lothar : Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 3, Springer Vieweg, 2016 (7. Auflage), ISBN 978-3-658-11923-2
Papula, Lothar : Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler - Anwendungsbeispiele, Springer Vieweg, 2015 (7. Auflage), ISBN 978-3-658-10106-0
Needham Tristan : Anschauliche Funktonentheorie, 2001, Oldenbourg Wissenschaftverlag GmbH, ISBN 3-486-24578-3
Projektarbeit 1- PF
- 6 SWS
- 6 ECTS
- PF
- 6 SWS
- 6 ECTS
Nummer
3110
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
30h
Selbststudium
150h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Inhalte
Lehrformen
Die Projektarbeit 1 kann inhaltlich abgestimmt mit der betreuenden Professorin oder dem betreuenden Professor in einem Labor oder einer Fachgruppe der Hochschule oder alternativ bei einem externen Industrieunternehmen durchgeführt werden.
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
Antriebssystemtechnik- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3040
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
72h
Selbststudium
168h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Inhalte
In der Lehrveranstaltung „Leistungselektronische und elektromechanische Systeme“ werden die Dimensionierung und der Einsatz elektromechanischer Antriebssysteme und die Wechselwirkungen der einzelnen Komponenten untereinander untersucht. Themen sind elektrische Maschinen, mechanische Elemente, leistungselektronische Komponenten und Regler, die mittels Entwurfsmethoden, Planungswerkzeugen und Software-Tools identifiziert, analysiert und simuliert werden. Praktische Untersuchungen ergänzen und vertiefen die Lehrinhalte.
Inhalt:
- Elektrische und mechanische Komponenten eines Antriebssystems
- Planungs- und Entwurfsmethoden
- Anwendungsorientierte Dimensionierung von Antriebssystemen
- Netzrückwirkung und Wechselwirkung der Komponenten
Regelsysteme:
In der Lehrveranstaltung „Regelsysteme“ werden die Grundlagen der Regelungstechnik kurz wiederholt und die Regelungstheorie für Mehrgrößensysteme behandelt. Themen sind Zustandsraumdarstellung, Zustandsregler und -beobachter sowie deren Entwürfe, Anwendungen und Implementierungen, die an ausgewählten praktischen Beispielen diskutiert und rechnergestützt simuliert werden.
Inhalte:
- Beschreibungsformen und Eigenschaften dynamischer Systeme
- Stabilitätskriterien
- Entwurf von Zustandsregelung und -beobachtung
- Implemetierung beobachterbasierter Zustandsregelung
- Anwendungsbeispiele
Lehrformen
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
2. Auflage, Vieweg+Teubner Verlag Wiesbaden, 2008
Brosch, P. F.: Moderne Stromrichterantriebe,
5. Auflage, Vogel Buchverlag Würzburg, 2008
Riefenstahl, U.: Elektrische Antriebssysteme,
2. Auflage, Vieweg+Teubner Verlag Wiesbaden, 2006
Kremser, A.: Elektrische Maschinen und Antriebe,
3. Auflage, Vieweg+Teubner Verlag Wiesbaden, 2008
Zacher, S.; Reuter, M.: Regelungstechnik für Ingenieure,
13. Auflage, Vieweg+Teubner Verlag Wiesbaden, 2011
Unbehauen, Heinz: Regelungstechnik I
Unbehauen, Heinz: Regelungstechnik II
Unbehauen, Heinz: Regelungstechnik III
Föllinger, Otto: Regelungstechnik
Controlling und Managementplanspiel- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3260
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
72h
Selbststudium
168h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Die Studierenden verfügen über ein grundlegendes Verständnis des strategischen Managements. Sie verstehen die Wirkungszusammenhänge zwischen Unternehmen und Märkten und können daraus langfristige Strategien ableiten. Sie können diese Strategien in der kurz- und mittelfristigen Planung unter Berücksichtigung der Marktgegebenheiten umsetzen.
Inhalte
Im strategischen Management wird der Strategieentwicklungsprozess über die Bildung strategischer Ziele, der strategischen Analyse von Unternehmen und Umfeld, der Strategieformulierung und der Strategieimplementierung vermittelt. Es sollen sowohl die methodischen Grundlagen als auch die wichtigsten Entwicklungen und Herausforderungen dargestellt werden. Im Planspiel führen die Studierenden als Vorstandsmitglieder ein Unternehmen im Wettbewerb. Über bis zu 8 Planjahre müssen sie ihre zuvor entwickelten strategischen Ziele in konkrete Planungen umzusetzen und in der konkreten Entscheidungsfindung das erlernte Wissen einsetzen.
Lehrformen
Teilnahmevoraussetzungen
Inhaltlich: Energiebetriebswirtschaft
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
Camphausen, B.: Strategisches Management: Planung, Entscheidung, Controlling, Oldenbourg Verlag München, 2013
Däumler, K.-D.; Gräbe, J.: Kostenrechnung 1-3, NWB Verlag, 2013
Döring, U.; Buchholz, R.: Buchhaltung und Jahresabschluss: mit Aufgaben und Lösungen, Erich Schmidt Verlag, 2013
Freidank, C.: Kostenrechnung, 8. Auflage, München, Wien 2008
Haberstock, L.; Breithecker, V.: Kostenrechnung I., 13. Auflage, Erich Schmidt Verlag, Wiesbaden 2008
Haberstock, L.; Breithecker, V.: Kostenrechnung II., (Grenz-) Plankostenrechnung, 10. Auflage, Erich Schmidt Verlag, Wiesbaden 2008
Hutschenreuther, Th.: Allgemeine Betriebswirtschaftslehre: Grundlagen mit zahlreichen Praxisbeispielen, Springer Gabler, 2013
Reichmann, T.: Controlling mit Kennzahlen und Managementberichten – Grundlagen einer systemgestützten Controlling Konzeption, 7. Auflage, München 2006
Schreyögg, G.: Grundlagen des Managements: Basiswissen für Studium und Praxis, Gabler, 2010
Thommsen, J.-P.; Achleitner, A.-K.: Allgemeine Betriebswirtschaftslehre: Umfassende Einführung aus managementorientierter Sicht, 7. Auflage, Springer Gabler, 2012
Teilnehmerhandbuch zum Planspiel TOPSIM General Management II in der jeweils aktuellen Version der Fa. Tata Interactive Systems, Tübingen
Weber, J.; Schäffer, U.: Einführung in das Controlling, 12. Auflage, Stuttgart 2008
Dezentrale Energiesysteme- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3270
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
72h
Selbststudium
168h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Die Studierenden lernen anhand eines Fallbeispieles, anhand von Quartierskonzepten bzw. verallgemeinert dezentralen Systemen ein wichtiges Element zukünftiger Energieversorgung kennen. Sie verstehen die Anforderungen der sich verändernden Energiewelt, die zunehmend kleinere Erzeugungseinheiten und flexible Verbraucher sowie Speicher integriert.
Sie kennen die Charakteristika der verschiedenen insbesondere dezentralen Systeme zur Strom- und Wärmeerzeugung. Sie verstehen die unterschiedlichen technischen Konzepte zur Stromspeicherung. Dazu gehören auch die Konzepte die Wärmespeicherung zur Flexibilität von Stromerzeugung und -nutzung verwenden. Sie verstehen die Anforderungen an die Kommunikations- uind Steuerungstechnik, die sich aus der Aggregation vieler dezentraler Erzeugungs- und Speicheranlagen und flexibler Verbraucher ergeben.
Die Studierenden verstehen die wirtschaftlichen Anforderungen an dezentrale Systeme und mögliche Geschäftsmodelle für die Interaktion der Marktteilnehmer. Sie lernen die verschiedenen Schnittstellen und Anwendungen für dezentrale Systeme sowohl aus Sicht der Akteure in der Energieversorgung: Erzeugung, Handel, Vertrieb und Netze, als auch aus Sicht der Anwender in Unternehmen und Verwaltung kennen. Sie kennen die unterschiedlichen Märkte für dezentrale Syteme und kennen die Voraussetzungen an diesen Märkten erfolgreich aktiv zu werden. Alternative Vermarktungs- bzw. Nutzungskonzepte, wie Direktlieferung und Eigenverbrauch und deren wirtschafliche Bewertung werden verstanden.
Methodisch:
Die Studierenden können mit einer im Markt üblichen üblichen Simulationssoftware dezentrale Systeme modellieren, optimieren und wirtschaftlich bewerten.
Die erstellen eine Fallstudie zur Umsetzung von dezentralen Energieversorgungskonzepten. Im Rahmen dieser Fallstudie setzen sie sich sowohl mit technischren Konzepten als auch mit Metzhoden der wirtschaftlichen Bewertung auseinander.
Persönlich/Sozial:
Die Studierenden erarbeitern im Team ein ausgewähltes Thema und präsentieren dies gemeinsam.
Mit der Fragestellung der dezentralen Energieversorgung in neuen und vorhandenen Quartieren setzen sich die Studierenden mit aktuellen Problemen der Energiewende im Fokus des Klimawandels auseinander und können die gesellschaftspolitische Relevanz des Themas einordnen und kommunizieren.
Inhalte
- Energieerzeugungs- und Speichersysteme und andere Flexibilitätsmechanismen
- Technik dezentraler Energieerzeugung (Photovolatik, Wind, Biomasse, ...)
- Technik von Stromspeichern (Pumpspeicher, Batterien, Druckluftspeicher, Methan und Wasserstoffspeicher, ...)
- Beispiele für flexible Verbraucher (Elektrolyse, Elektromobilität, ...)
- Konzepte gemischter Systeme (BHKW oder Wärmepumpen mit Wärmespeichern, ...)
- Kommunikation und Steuerung dezentraler Systeme
Wirtschaft
- Energiemärkte und Vermarktungspotentiale für dezentrale Erzeugung, Speicher und Flexibilität
- Märkte für Energie, Marktrollen und vertragliche Kommunikation
- Geschäftsmodelle für die definierten Marktrollen
- Wirtschaftliche Optimierung von dezentralen Systemen
Modellierung dezentraler Systeme
- Einführung in die genutzte Software TOP Energy
- Modellierung der Fallbeispiele
- Simulation und Optimierung
- wirtschaftlich/technische Bewertung
Lehrformen
Das theoretische Fach- und Methodenwissen wird in der Vorlesung präsentiert und erläutert. Die Studenten erstellen eine Fallstudie, mit der sie Ihre fachlichen und methodischen Kenntnisse nachweisen. Die Erstellung dieser Studie wird in den Übungen begleitet.
Praktikum:
Das Praktikum dient der praktischen Erfahrung von Elementen des Projektmanagements und dem Kennenlernen von Elementen des Energiemenagements.
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
Graeber, D.R.: Handel mit Strom aus erneuerbaren Energien, Springer Gabler, Wiesbaden, 2014
Ströbele, W.; Pfaffenberger, W.; et al: Energiewirtschaft: Einführung in Theorie und Politik , 4. Auflage, Oldenbourg Verlag, 2020
Konstantin, Panos: Praxisbuch Energiewirtschaft, 4. Auflage, Springer Vieweg, 2017
Zenke, I.; Wollschläger, St.; Eder. J. (Hrsg): Preise und Preisgestaltung in der Energiewirtschaft, De Gruyter, Berlin, 2015
Quaschning, V., „Eneuerbare Energien und Klimaschutz“, Hanser Verlag 2013
Schmiegel, A, „Energiespeicher für die Energiewende“, Hanser Verlag 2019
Karle, A.,“Elektromobilität – Grundlagen und Praxis“, Hanser Verlag 2018
Elektrische Energiequellen- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3330
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
72h
Selbststudium
168h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Sie sind in der Lage, elektrische Erzeugungsanlagen technisch zu beschreiben und charakteristische Betriebsfälle zu benennen, sowie Betriebsgrenzen aufzuzeigen. Sie beherrschen deren grundlegende Auslegung und können diese berechnen.
Die Studierenden kennen die Eigenschaften von Technologien zur Energiespeicherung, können diese beschreiben und verfügen über das Wissen, unterschiedliche Technologien miteinander zu vergleichen.
Sie beherrschen die rechnerische Auslegung elektrischer Energiespeichersysteme und können Betriebsgrenzen aufzeigen.
Inhalte
- Konventionelle Stromerzeugung (Braun- & Steinkohlekraftwerke, Kernkraftwerke)
- Gaskraftwerke
- Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (Block-Heizkraftwerke, Industriekraftwerke, Brennstoffzellen)
- Regenerative Stromerzeugung (Wasserkraft, Photovoltaik und Windkraft sowie Solarthermie und Meereskraftwerke)
- Allgemeine Beschreibung der Technologien und eventuelle Charakteristische Unterschiede (z.B. Wirkungsweisen in Abhängigkeit der elektrischen Leistung, etc.)
- Spezielle Eigenschaften der Erzeugungskomponenten (Generatoren): Blindleistungsfähigkeit, Wirkungsgrad-Kennlinien
- Einsatz von Erzeugungsanlagen: Wirkleistungsabgabe, Teillastbetrieb, Phasenschieberbetrieb, Betrieb und Instandhaltung Management von Instandhaltungsprojekten
Energiespeichersysteme:
- Einsatzgebiete elektrischer Speicher
- Mechanische Energiespeicher (Pumpspeicherkraftwerke, Druckluftspeicher, Schwungradspeicher)
- Elektrische Energiespeicher (Kondensatoren, Doppelschichtkondensatoren, Supraleitende Spulen)
- Elektrochemische Speichersysteme (Wasserstoff, Batterien)
- Grundbegriffe der elektrischen Energiespeicherung (Kapazität, Ein-/Aus-Speicherleistung, Ladefaktor, Round-Trip-Efficiency, Ladezustand)
- Batteriespeichersystemtechnik: Komponenten eines Batteriespeichersystems, Batteriemanagementsysteme, Messtechnik, Leistungselektronik
Lehrformen
Seminarvortrag (Optional)
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Mündliche Prüfung
Referat
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
V. Quaschning: "Regenerative Energiesysteme", Carl Hanser Verlag, 2015
M. Kaltschmitt, W.Streicher, A.Wiese, "Erneuerbare Energien - Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte", Springer Verlag 2014
A.U. Schmiegel, "Energiespeicher für die Energiewende", Carl-Hanser-Verlag 2019
R. Korthauer, "Handbuch Lithium-Ionen-Batterien", Springer Vieweg Verlag 2013
A. Jossen, W. Weydanz, "Moderne Akkumulatoren richtig einsetzen", Matrix Media 2019
P. Kurzweil, "Elektrochemische Speicher: Superkondensatoren, Batterien, Elektrolyse-Wasserstoff, Rechtliche Rahmenbedingungen", Carl-Hanser-Verlag 2018
Elektronik und Sensorik- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3050
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
72h
Selbststudium
168h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Darüber hinaus können sie Problemstellungen der Fertigungsmesstechnik analysieren und grundlegende Lösungen hierfür entwickeln. Sie kennen dafür unterschiedliche Messprinzipien und Sensorsysteme, sowie Verfahren zur Steigerung der Auflösung und Genauigkeit der Messgrößen und können diese anwenden.
Die Studierenden sind in der Lage, technische Problemstellungem eigenständig und in Kleingruppen zu analysieren, zu diskutieren und die Ergebnisse zu präsentieren. Sie kennen unterschiedliche Kommunikationsarten und Präsentationstechniken und können diese in der beruflichen Praxis anwenden.
Inhalte
- Systeme und Komponenten der Automatisierungstechnik
- Anforderungen an elektronische Komponenten in der Automatisierungstechnik
- Abstandssensorik in der Automatisierungstechnik
- Optische Sender
- Zuverlässigkeit von Geräten und Systemen
- Industrielle Kommunikation und Interfaces (z.B. AS-Interface, Profibus, IO-Link)
- Risikoanalyse in der Elektronik und Automatisierungstechnik (z.B. Failure Modes and Effects Analysis; FMEA),
Veranstaltung Messsysteme:
- Wichtige Grundbegriffe und Verfahren der Fertigungsmesstechnik
- Grundprinzipien der analogen und digitalen Verarbeitung von Sensorsignalen
- Komponenten der Signalaufbereitung und -wandlung
- Systeme und Komponenten zur Signalgenerierung und -detektion
- Mess- und Prüftechnik zur zerstörungsfreien Prüfung
- Aufbau und Funktion ausgewählter Messsysteme der Automatisierungstechnik (z.B. NMR-Messsystem)
Lehrformen
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
Heinrich, Berthold: Grundlagen Automatisierung, Springer Verlag
Hering, Ekbert; Martin, Rolf: Photonik, Springer Verlag
Hesse, Stefan: Sensoren für die Prozess- und Fabrikautomation, Springer Verlag
Jahns, Jürgen: Photonik, Oldenbourg Wissenschaftsverlag
Keferstein, Claus P.: Fertigungsmesstechnik, Springer Verlag
Schiffner, Gerhard: Optische Nachrichtentechnik, Springer Verlag
Schnell, Gerhard: Bussysteme in der Automatisierungs- und Prozesstechnik, Vieweg+Teubner Verlag
Werdich, Martin: FMEA - Einführung und Moderation, Vieweg+Teubner Verlag
Wratil, Peter; Kieviet, Michael: Sicherheitstechnik für Komponenten und Systeme, VDE Verlag
Meyer, Martin: Signalverarbeitung, Springer Verlag
Blümich, Bernhard; Haber-Pohlmeier, Sabina; Zia, Wasif: Compact NMR, De Gruyter Verlag
Diverse wissenschaftliche Veröffentlichungen
Energieautomation- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3240
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
72h
Selbststudium
168h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Neben den Fachkenntnissen haben die Studierenden in diesem Modul auch Schlüsselqualifikationen erlangt.
Inhalte
- Struktureller Aufbau netzleittechnischer und fernwirktechnischer Einrichtungen
- Prozessdatenkommunikation auf Basis der Kommunikationsnorm IEC 60870-5-104
- SCADA-Funktionen und Prozessvisualisierung (Weltbilder, Zooming / Decluttering, Bedienfenster und Alarmierungskonzepte)
- HEO-Funktionen: Leistungsflussberechnung (Newton-Raphson-Verfahren), Optimal Power Flow (OPF) und State Estimation
- Frequenz-Leistungsregelung im Insel- und Verbundnetz
Sekundärtechnik und Netzautomation:
- Aufgaben der Schutztechnik und Stationsautomatisierung im Gesamtzusammenhang der Netzleittechnik und Netzführung
- Der zu führende Prozess mit seinen Betriebsmitteln und die informationstechnische Modellierung auf Prozess-, Feld-, Stations- und Netzleitebene
- Schnittstellen der Leittechnik und Entwicklung von der signalorientierten Sichtweise der Kommunikationsnorm IEC 60870 zur abstrakten Informationsmodellierung des System¬standards IEC 61850
- Grundlagen XML-basierter Datenbeschreibungen und ihre Anwendung für System-beschreibungen mit der „Substation Configuration Description Language, SCL“
- Engineering- und Testwerkzeuge, Projektabläufe
- Applikationen zur Stations- und Netzautomatisierung
Lehrformen
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
Normenreihe IEC 61850 „Communication networks and systems for power utility automation“, Edition 2, 2010
Brand, K.-P.; Lohmann, V.; Wimmer, W.: Substation Automation Handbook,
Jütte-Messedruck Leipzig, 2003
Schwab, A. J.: Elektroenergiesysteme, Springer Vieweg
Oeding D., Oswald, B.R.: Elektrische Kraftwerke und Netze, Springer
Heuck, K., Dettmann, K.D., Schulz, D.: Elektrische Energieversorgung, Springer Vieweg
Handschin, E. Elektrische Energieübertragungssysteme, Hüthig
Crastan, V., Westermann, D.: Elektrische Energieversorgung 3, Springer
Buchholz B. M., Styczynski, Z.: Smart Grids, Springer
Energiesystemtechnik- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3030
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
72h
Selbststudium
168h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Inhalte
In der Veranstaltung „Transport- und Verteilnetzsysteme“ werden netztechnische Aufgabenstellungen und Problemaspekte mit Hilfe von Planungswerkzeugen und Simulationen betrachtet und vertieft. Themen sind Lastfluss-, Kurzschluss-, Zuverlässigkeits- und Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen von Netzkonzepten aller Spannungsebenen. Außerdem werden die Auswirkungen der Energiewende auf die Netztechnik und den Netzbetrieb im Transport - und Verteilnetzbereich anhand realer Netzbeispiele von den Studierenden eigenständig untersucht.
Lehrformen
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
Springer-Verlag, Berlin 2000
Hormann, W ; Just, W. ; Schlabbach, J. ; Cichowski, R. R. (Hrsg.)
Netzrückwirkungen, Anlagentechnik für elektrische Verteilungsnetze,
3. Auflage 2008
Flosdorff, R.; Hilgarth, G.: Elektrische Energieverteilung,
9. Auflage, Vieweg+Teubner Verlag Wiesbaden, 2008
Heuck, K.; Dettmann, K.-D.; Schulz, D.: Elektrische Energieversorgung,
8. Auflage, Vieweg+Teubner Verlag Wiesbaden, 2010
Oeding, D.; Oswald, B.R.: Elektrische Kraftwerke und Netze,
6. Auflage, Springer-Verlag Berlin, 2004
Schlabbach, J.: Elektroenergieversorgung,
3. Auflage, VDE-Verlag Berlin, 2009
Energiewirtschaft- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3060
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
72h
Selbststudium
168h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Die Studierenden kennen das Grundlagenwissen der modernen Betriebswirtschaft und können dieses unter anderem auf die Anforderungen der Energiewirtschaft anwenden. Sie kennen und verstehen Kosten- und Leistungsrechnung und den Aufbau von Planungsrechnungen im Unternehmen. Die Grundzüge des betrieblichen Rechnungswesens (GuV, Bilanz, Cash Flow) sind den Studierenden geläufig und können analysiert werden.
Energieanwendungsmanagement:
Die Studierenden sollen die Ziele und Methoden des Energiemanagements im Bereich der Energieanwendungstechnik kennen und in die Lage versetzt werden, selbstständig zu entscheiden, welche Methode der Kostenkalkulation jeweils am besten geeignet ist, um die Energie- und Kosteneffizienz von Maßnahmen zur Energieeinsparung zu bewerten, und diese Methoden auch anwenden können.
Inhalte
Nach einem Überblick über die allgemeinen betriebswirtschaftlichen Grundlagen und die Abläufe in Betrieben werden die Besonderheiten der Energieversorgung, u.a. Leitungsgebundenheit und fehlende Produktdifferenzierung der Commodity Strom, diskutiert. Kosten und Leistungsrechnung (Kostenarten, Kostenstellen und Kostenträgerrechnung) werden behandelt. Betriebswirtschaftliche Planungen mit Gewinn- und Verlustrechnung, Bilanz, Cash-Flowrechnungen und Kennziffern zur Steuerung werden behandelt. Zudem werden betriebswirtschaftliche, aber auch volkswirtschaftliche Modelle vertieft, sofern sie eine besondere Bedeutung für die Energiewirtschaft haben (Bsp.: Angebot/ Nachfrage -> Merit Order, ...). Außerdem werden immer aktuelle Geschehnisse aus der Energiewirtschaft in den aktuellen Lehrstoff einbezogen (bsp.: Gasmangellage, Kernenergieausstieg, ...) und deren betriebs- und volkswirtschaftlichen Auswirkungen diskutiert und beleuchtet.
Energieanwendungsmanagement:
Vorlesung:
- Zusammenhang von Energieerzeugung und Energieanwendung
- Ökologische Aspekte der Energieanwendung
- Reduktion des CO2-Ausstoßes: Ziele und Maßnahmen
- Energiemanagementsysteme nach DIN EN ISO 50001
- Energieeffzienz
- Energieausweis
- Lastmanagement
- Energiebilanzen
- Prozessanalyse
- Physikalischer Mindestbedarf für Energie
- Beispiele für Energieeinsparungen
- Wirtschaftlichkeitsberechnung von Energiesparmaßnahmen
- Energie-Contracting
- Kosteneffizienz energiesparender Beleuchtung
Übungen:
- Abschätzung von Auswirkungen des Energieverbrauchs
- Energiebedarfsberechnung
- Berechnung der Kosteneffizienz
Lehrformen
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
Burghardt, M.: Projektmanagement, Siemens, 8. Auflage, 2008
Däumler, K.-D.; Gräbe, J.: Kostenrechnung 1-3, NWB Verlag , 2013
Döring, U.; Buchholz, R.: Buchhaltung und Jahresabschluss: mit Aufgaben und Lösungen, Erich Schmidt Verlag, 2013
Haberstock, L.; Breithecker, V.: Kostenrechnung I., 13. Auflage, Erich Schmidt Verlag, Wiesbaden 2008
Haberstock, L.; Breithecker, V.: Kostenrechnung II., (Grenz-) Plankostenrechnung, 10. Auflage, Erich Schmidt Verlag, Wiesbaden 2008
Homepage der Lehrveranstaltung / Elearning Plattform ILIAS mit Studienmaterial (Skripte, Präsentationen, Standards, Internetquellen, case studies, ... )
Hutzschenreuther, Th.: Allgemeine Betriebswirtschaftslehre: Grundlagen mit zahlreichen Praxisbeispielen, Springer Gabler, 6. Aufl., 2015
Kerzner, H.: Project Management, 10th Edition, 2009
PMI: Project Management Body of Knowledge (PMBOK), 4. Auflage, 2008
Schelle, H.; Ottmann, R.; Pfeifer, A.: Projektmanager, GPM, 2005
Thommsen, J.-P.; Achleitner, A.-K.: Allgemeine Betriebswirtschaftslehre: Umfassende Einführung aus managementorientierter Sicht, 7. Auflage, Springer Gabler, 2012
Wanke, A.; Trenz, S.: Energiemanagement für mittelständische Unternehmen, Fachverlag Deutscher Wirtschaftsdienst, Köln (2001)
Rudolph, M.; Wagner, U.: Energieanwendungstechnik, Springer, Berlin (2008)
Blesl, Kessler: Energieeffizienz in der Industrie, Springer, Berlin (2017)
Bernd Schieferdecker (Hrsg.): Energiemanagement-Tools, Springer, Berlin (2006)
Bemmann, U.; Schädlich, S.; (Hrsg.): Contracting Handbuch 2003, Fachverlag Deutscher Wirtschaftsdienst, Köln (2003)
Deutsches Institut für Normung: DIN EN ISO 50001: Energiemanagementsysteme –Anforderungen mit Anleitung zur Anwendung, Beuth Verlag, Berlin (2018)
Energieübertragungstechnik- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3230
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
72h
Selbststudium
168h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Die Studierenden verfügen über Kenntnisse zur Wirkung und Rückwirkung von Regelkomponenten und Kompensationseinheiten in Netzen.
Sie verfügen über Kenntnisse zur Auslegung und Simulation von Netzregelanlagen.
Sie sind in der Lage komplexe Aufgabenstellungen durch eigenständige Wahl geeigneter Hilfsmittel (z.B. Software-Tools MicroCap, Simplorer, NETOMAC oder NEPLAN) zu lösen.
Inhalte
- Betriebsmittel des Energietransports und deren Beanspruchungsarten (AC, DC, Mischbeanspruchung)
- Eigenschaften von Isoliergasen
- Teilentladungs- und Duchschlagprozesse gasförmiger Isolieranordnungen
- Design und Bemessung äußerer Isolierstrecken am Beispiel von Freiluftisolatoren
- Eigenschaften von Fesstoffisolierungen
- Alterungs- und Versagensmechnismen bei Fesstoffisolierungen
- Design und Bemessung innere Isolierstrecken am Beispiel von Gießharz isolierten Wandlern
- Eigenschaften von Isolierflüssigkeiten
- Alterungs- und Versagensmechnismen flüssigkeitsisolierter Isolieranordnungen
- Design und Bemssung der inneren Isolation von Transformatoren
- Physik der Gasentladung und des Lichtbogens
- Lichtbogemodellierung und Lichtbogenlöschung
- Design und Bemessung von Lichtbogenanordnungen am Beispiel von Trenn-, Last-, und Leistungschaltern, sowie Ableiterfunkenstrecken
- Überwachung und Diagnose der Isolieranordnungen in den Betriebsmitteln
Netzregelung:
- Wirkleistungs- und Frequenzregelung
- Primärregelung
- Sekundärregelung
- Verbundbetrieb
- Blindleistungs- und Spannungsregelung
- Spannungsqualität
- Generatorregelung
- Transformatorregelung
- Kompensatoren
- STATCOM und SVC
- Leistungselektronische Bauelemente der Energietechnik
Lehrformen
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
Küchler, Andreas, Hochspannungstechnik
Schwab, Adolf, Hochspannungsmesstechnik
Spring, Eckhardt: Elektrische Energienetze, Energieübertragung und Verteilung
Heuck, Dettmann, Schulz: Elektrische Energieversorgung
Flosdorff, Hilgarth: Elektrische Energieverteilung
Schwab, A. J.: Elektroenergiesysteme
Hybride Energiesysteme- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3250
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
72h
Selbststudium
168h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Sie kennen auch die Eigenschaften der dezentralen Verbrauchs-, Erzeuger- und Speichersysteme und können diese beschreiben. Sie können damit ein einfaches Mini- oder Micronetz dimensionieren.Insbesondere kennen sie grundlegende Anforderungen an dezentrale Speichersysteme und können geeignete Speichertechnologien auswählen und grob dimensionieren. Die Studierenden kennen die charakteristischen Betriebsfälle von Mirco- und Mininetzen und können deren Betriebsgrenzen aufzeigen und einfache Rechnungen zur wirtschaftlichen und technischen Auslegung und Optimierung durchführen.
Im Bereich der AC/DC-Systeme kennen die Studierenden die Besonderheiten, Abgrenzungen und Anwendungsbereiche der beiden Stromsysteme. Sie kennen die beiderseitigen Vor- und Nachteile und können Sie gegenüberstellen. Des Weiteren verfügen Sie über Kenntnisse der für beide Stromsysteme notwendigen technischen Betriebsmittel.
Inhalte
- Definition und Abgrenzung von Micro-, Mini- und Verbundnetzen, AC-Micronetze, DC-Micronetze
- Komponenten (Erzeugunseinheiten, Speichereinheiten, Lasten) in Mini- und Micronetzen, Komponentenanforderungen
- Anwendungsfälle (industrielles Micronetz, lastgeführtes erneuerbares Kraftwerk, Basiselektrifizierung in netzfernen Gebieten, Stabilisierung der Versorgung in schwachen Netzen,...)
- Betriebsarten und Auslegungsmerkmale von Mini- und Micronetzen als Inselnetz, mit ständiger und zeitweiser Verbindung zum Verbundnetz
- Lastcharakterisierung in Mini- und Micronetzen
- Charakterisierung von Erzeugungseinheiten und Anlagen in Mini- und Micronetzen
- Dimensionierung von Speichersystemen in Mini- und Micronetzen
- Wirtschaftliche Betriebsführung durch optimierten Speichereinsatz, Prognoseverfahren
AC / DC - Systeme:
- Technologieüberblick und Anwendungen
- Mischsysteme im Verbundnetz: HGÜ, FACTS
- Mischsysteme bei dezentralen Einspeisern: Solarwechselrichter, Batteriewechselrichter, Brennstoffzellenwechselrichter, schnelle Netztransferschalter zum Wechseln zwischen Inselnetz- und Netzparallelbetrieb, Buck-Boost-Konverter für DC-Subnetze
- Systemverhalten und -dienstleistungen im ungestörten Betrieb
- Kurzschlussverhalten und Netzstützung im Fehlerfall
Lehrformen
Übung
Seminarvortrag (optional)
Exkursion (optional & nach Abstimmung)
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
Microgrids: Unterlagen zur vorlesung,
N. Tabatabaei, E. Kabalci, N.Bizon, „Microgrid Architectures, Control and Protection Methods“, Springer Vieweg Verlag
N. Hatzargyriou, „Microgrids Architecture and Control“, Wiley Verlag
W.Kiank, W. Fruth, „Planungsleitfaden für Energieverteilungsanlagen“, Siemens
IT-Sicherheit und Datenmanagement- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3280
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
72h
Selbststudium
168h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Inhalte
- Bedrohungslage und Gefährdungspotenziale kritischer Infrastrukturen, insbesondere Energienetze (ÜBN, VNB) (weitere Betrachtung um den intelligenten Messstellenbetreiber (iMSB) und Energieanlagen)
- gesetzte Anforderungen (IT-Sicherheitsgesetz, BSI-Gesetz, BSI-Kritis-Verordnungen, IT-Sicherheitskatalog (EnWG §11Abs. 1a), IT-Sicherheitskatalog (EnWG §11Abs. 1b), BSI Technische Richtlinie (TR-03109))
- kritische Geschschäftsprozesse und deren Modellierung (Notation: EPK, BPMN2.0, ...)
- Normen (DIN ISO/IEC 27001, DIN ISO/IEC 27002, DIN ISO/IEC TR 27019, TR-3109-x (BSI))
- Managementsytsem (Informationssicherheit und Datenschutz)
- Risikomanagement (Schutzbedarf, Assets, Bedrohung, Schwachstellen, Schadenskategorien nach dem IT-Sicherheitskatalog der BNetzA (Bundennetzagentur))
- Maßnahme zur Informationsicherheit (kryptografische Verfahren, Protokollierung und Überwachung, Kontrolle des Zugriffs auf Systeme und Anwendungen / Hashfunktionen)
Data Science:
- Datenprozessierung: Roh- und Fertigdaten
- Merkmale, Variablendaten sowie fehlende Daten (Ersatzwerte)
- Datenimporte und verschiedene Datenformate
- Datendarstellung (grafisch, tabellarisch), Datencockpit
- Regressions und Klassifikationsalgorithmen
- Überwachtes und unüberwachtes Lernen
- Aktivierungsfunktionen
Lehrformen
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
bitkom und VKU. 2015. Praxisleitfaden IT-Sicherheits-katalog.
BDEW: Whitepaper- Anforderungen an sichere Steuerungs- und Telekommunikationssysteme
BDEW: Ausführungshinweise zur Anwendung des Whitepaper - Anforderungen an sichere Steuerungs- und Telekommunkationssysteme
BDEW: Checkliste zum Whitepaper - Anforderungen an sichere Steuerungs- und Telekommunikationssysteme
BSI: Technische Richtlinie TR-03109, TR-03109-1 bis TR-03109-6 sowie Testspezifikationen (TS)
BSI (Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik). 2015. KRITIS-Sektorstudie – Energie.
Klipper, S. 2015. Information Security Risk Manage-ment. Springer Verlag.
FNN/DVGW. 2015. Informationssicherheit in der Energiewirtschaft.
VDE. 2014. Positionspapier Smart Grid Security Energieinformationsnetze und –systeme.
Kävrestad, J. 2018. Fundamentals of Digital Forensics Theory, Methods, and Real-Life Applications. Berlin. Springer‐Verlag.
Kersten, H. und G. Klett. 2017. Business Continuity und IT-Notfallmanagement. Grundlagen, Methoden und Konzepte. Springer Verlag.
Witte, F. 2016. Testmanagement und Softwaretest. Theoretische Grundlagen und praktische Umsetzung. Springer Verlag
Paar und Pelzl. 2016. Kryptografie verständlich Ein Lehrbuch für Studierende und Anwender. Berlin: Springer‐Verlag.
Eckert, C.: IT-Sicherheit: Konzepte - Verfahren - Protokolle, De Gruyter Oldenbourg
Ng, Soo: Data Science - was ist das eigentlich?!
Nelli: Python Data Analytics
Yan, Yan: Hands-On Data Science with Anaconda
VanderPlas: Data Science mit Python
Frochte: Maschinelles Lernen: Grundlagen und Algorithmen in Python
Industrial Computing- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3220
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
72h
Selbststudium
168h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Die Studierenden erhalten einen Überblick über den Aufbau und die Funktionsweise von Multicore Architekturen, sowie deren Anwendungsgebiete in der Industrie. Dabei lernen die Teilnehmer die Modellierung und Simulation von solchen Systeme kennen. Darüber hinaus können sie eigene eingebettete Multi-Core Architekturen mit Hilfe von programmierbaren Chips entwickeln. Die Studierenden lernen zudem parallele Anwendungen mittels Middleware Software zu implementieren.
Hardwarenahe Programmierung:
Die Studierenden vertiefen Ihre C/C++ Kenntnisse und erlernen die Hardwarebeschreibungssprache Verilog mit dem Fokus auf heterogene eingebettete Systeme. Neben der hardwarenahen Programmierung von Prozessoren, sind die Studierenden ebenso vertraut mit der Beschleunigung von Codesegmenten durch die Einbindung von Hardwarerweiterungen für Spezialaufgaben. Die Studierenen partitionieren eine exemplarische Rechenaufgabe zwischen Hardware und Software unter Gesichtspunkten der Resourcenoptimierung, Ausführungsgechwindigkeit, Reaktionszeiten, funktionale Sicherheit und Zuverlässigkeit . Die Studierende lernen übliche Echtzeibetriebssysteme und ihre Bestandteile kennen und verstehen welches Betriebsystem optimal zur jeweiligen Applikation passt.
Inhalte
- Industrielle Anwendungsgebiete, Klassifizierung und Performanz Abschätzung von Multicore Architekturen
- Aufbau und Komponenten von Multicore Architekturen
- Kommunikationsinfrastrukturen (z.B. Bus, Network-on-Chip)
- Modellierung und Simulation von Kommunikations- und Rechnerarchitekturen
- Entwurf von Multiprozessorsystemen und Hardwarebeschleunigern mittels FPGAs
- Parallele Programmierung Hardwarenahe Programmierung
Veranstaltung Hardwarenahe Programmierung:
- Verilog Hardwarebeschreibungssprache
- Hardwarenahe Programmiertechniken in C/C++
- Aufbau und Funktionsweise von eingebetteten Betriebssystemen (z. B. Petalinux, FreeRTOS)
- Hardware/Software Partitionierung
- CORDIC, Diskrete Kosinustransformation, Mehrdimensionale Faltungen
Lehrformen
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
J. L. Hennessy, D. A. Patterson: "Computer Architecture - A Quantitative Approach"; Morgan Kaufmann Publishers, Fifth Edition, 2012.
S. Pasricha, N. Dutt: "On-Chip Communication Architectures - System-on-Chip Interconnect"; Morgan Kaufmann Series in Systems-on-Silicon, 2008.
W. J. Dally, B. P. Towles: "Principles and Practices of Interconnection Networks"; 2. Edition, Morgan Kaufmann Series in Computer Architecture and Design, 2004
Bernhard Hoppe, Verilog: Modellbildung für Synthese und Verifikation, Oldenbourg, 2009
Samir Palniktar, Verilog HDL A Guide to Digital Synthesis, Pearson Education, 2nd Edition, 2003
D. Zöbel, Echtzeitsysteme - Grundlagen der Planung, Springer-Verlag, 2008
U. Meyer-Baese, Digital signal processing with field programmable gate arrays, Springer, 2007
Intelligente Antriebssysteme- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3210
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
72h
Selbststudium
168h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Inhalte
In der Lehrveranstaltung „Elektronische Antriebe“ werden modernen elektronische Antriebe in Aufbau und Funktion vorgestellt. Hierbei wird detailliert auf die leistungselektronischen Komponenten eingegangen und die unterschiedlichen Steuer- und Regelmethoden der zugehörigen Hardware erklärt. Praktische Untersuchungen, Simulationen und Dimensionierungsbeispiele ergänzen und vertiefen die Lehrinhalte.
Inhalte:
- Sensoren der Antriebstechnik
- Servoregler und Frequenzumrichter
- Modellbildung, Pulsmustererzeugung und Regelungverfahren
- Elektronische Antriebe (BLDC, Servomotoren, Schrittmotoren)
- Konzepte zur energieeffizienten Nutzung von Antriebssystemen
- Anwendungsbeispiele
Moderne Antriebssteuerungen:
In der Lehrveranstaltung „Moderne Antriebssteuerungen“ werden zunächst verschiedene Regelkreisstrukturen und Auslegungsmethoden, typische Anwendungsprobleme der Regelung mit möglichen Lösungsansätzen behandelt. Danach werden die Anwendungen der Methoden auf Regelung elektrischer Antriebe mit Beispielen ausführlich erklärt und rechnergestützt simuliert.
Inhalte:
- Regelkreisstrukturen
- Typische regelungstechnische Anwendungsprobleme
- Drehzahl-, Drehmoment -und Positionsregelung
- Regelung der Gleichstrommaschine
- Regelverfahren für Drehfeldmaschinen
Lehrformen
Teilnahmevoraussetzungen
Inhaltlich: Besuch der Veranstaltung Antriebssystemtechnik
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
Schröder: Elektrische Antriebe - Regelung von Antriebssystemem
Riefenstahl.: Elektrische Antriebssysteme
Teigelkötter: Energieeffizient elektrische Antriebe
Probst: Servoantriebe in der Automatisierungstechnik
Zirn, Weikert: Modellbildung und Simulation hochdynamischer Fertigungssysteme
Intelligente Sensorsysteme- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3340
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
72h
Selbststudium
168h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Die Studierenden kennen den grundlegenden Aufbau von Sensorsystemen aus einzelnen Sensorkomponenten und das Zusammenspiel dieser Komponenten mit ihren Schnittstellen in der resultierenden Systemarchitektur. Sie sind mit den Grundprinzipien der Verarbeitung von Sensorsignalen auf Systemebene vertraut, sowohl in der analogen als auch in der digitalen Domäne. Sie sind in der Lage, geeignete Systeme und Algorithmen zur Filterung von Sensordaten auszuwählen und für praktische Anwendungsfälle zu dimensionieren. Darüber hinaus verstehen sie die Funktionsweise und den Nutzen von Softwarealgorithmen zur Verarbeitung von mehrdimensionalen Sensordaten in Multisensoriksystemen.
Inhalte
- Überblick und Definitionen
- Technologie und Herstellung von integrierten Sensoren
- Smart Sensors, Funktionsweise und Signalauswertung
- Definition und Optimierung von relevanten Systemparametern zur Steigerung der Performance
Veranstaltung Systemintegration
- Integration einzelner Sensorkomponenten in einem Gesamtsystem
- Wesentliche Grundbegriffe und Verfahren der analogen und digitalen Sensor-Signalverarbeitung
- Systeme und Algorithmen zur Filterung von Sensordaten
- Kombination von Sensoren in Multisensoriksystemen
- Sensordatenfusion / Signalkombinationsalgorithmen in einem Sensorsystem
Lehrformen
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
Meijer, G. C. M.: Smart Sensor Systems, John Wiley & Sons, 2008
Zentner, L.; Strehle, S.: Microactuators, Microsensors and Micromechanisms: MAMM2020, Springer 2021
Tränkler, H.-R.; Reindl, L. M.: Sensortechnik, Springer, 2014
Meyer, Martin: Signalverarbeitung, Springer Verlag
Hoffmann, J.; Quint, F.: Signalverarbeitung mit MATLAB und Simulink, Oldenbourg, 2012
Hoffmann, J.; Quint, F.: Signalverarbeitung in Beispielen, Oldenbourg, 2016
Werner, M.: Digitale Signalverarbeitung mit MATLAB, Springer, 2019
Mitchell, H. B.: Data Fusion: Concepts and Ideas, Springer, 2012
Diverse wissenschaftliche Veröffentlichungen
Mixed-Signal CMOS Design- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3320
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
72h
Selbststudium
168h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Inhalte
-Übersicht Desing Flow
-Hardwarebeschreibungssprachen: Verilog, System-C, Mixed-Language
-Synthese
-Design Constraints
-Place & Route
-Design For Testibility (DFT)
Teilmodul: Analog CMOS Schaltungsentwurf
- MOS Transistor Modell
- Kurzkanaleffekte
- Rauschen
- Stromspiegel
- Arbeitspunkteinstellung
- Invertierender Verstärker
- Differentieller Verstärker
- Bandgap-Spannungsreferenz
- Linearregler
Nach Vermittlung der grundlegenden Themen werden weitere Einblicke lehrveranstaltungsübergreifend an Hand von konkreten Mixed-Signal Schaltungsbeispielen wie ADC, DAC, PLL, DLL Bausteinen vermittelt und mit gängigen Verifkationsmethoden untersucht.
Lehrformen
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
Baker, Cmos: Circuit Design, Layout, and Simulation, 4th Edition, Wiley-Blackwell
Allen, Holberg, CMOS Analog Circuit Design, Oxford University Press
Sansen, Analog Design Essentials, Springer
Hubert Kaeslin: "Top-Down Digital VLSI Design", Morgan Kaufmann, December 2014
Erik Brunvand, Digital VLSI Chip Design with Cadence and Synopsys CAD Tools, Pearson Education
Weste, Harris, CMOS VLSI Design, 4th edition, Addison-Wesley
Nikolic, Rabae, Chandrakasan, Digital Integrated Circuits: A Design Perspective, Pearson Education
Modellierung von Antriebssystemen- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 6 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3300
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
72h
Selbststudium
168h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Inhalte
Die Lehrveranstaltung behandelt zunächst die theoretischen Grundlagen zur Finite Elemente Methode (FEM). Anschließend wird dargestellt, wie magnetische Kreise mit Hilfe von FEM gelöst werden können. Ausgehend von einfachen Beispielen wird die Methode dann auf die elektrischen Maschinen (Transformator, Asynchronmaschine, Synchronmaschine) übertragen. Eine Analyse der Ergebnisse wird durchgeführt, um zum Einen den Maschinenentwurf zu bewerten und zum Anderen bekannte Parameter der Ersatzschaltbilder abzuleiten und mit analytischen Berechnungen zu vergleichen.
Analytische Modellierung elektrischer Antriebssysteme:
Die Lehrveranstaltung besteht aus den Kapiteln Modellierung, Simulation, Modelica, Anwendung von Modelica in der elektrischen Antriebstechnik. Im Rahmen der systemtheoretischen Grundlagen wird die physikalische Modellierung mit Hilfe von Fluss- und Potentialgrößen erarbeitet. Anschließend wird die objektorienterte Beschreibungssprache Modelica eingeführt, die auf dieses Prinzip aufsetzt. Nach Erlernen der wichtigsten Sprachbestandteile und Besonderheiten von Modelica werden die Studierenden angeleitet, Modellierungen und Simulationen aus dem Bereich der elektrischen Antriebstechnik selbstständig mit der Software Dymola oder auch OpenModelica durchzuführen.
Lehrformen
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
Isermann, R.: Mechatronische Systeme, Springer, 2007
Fritzon, P.: Introduction to modeling and simulation of technical and physical systems, Wiley, 2012,
Bianchi, N.: Electrical Machine Analysis Using Finite Elements, CRC Press, 2005
Hrabovcová, V.; Rafajdus, P.; Makyš, P.: Analysis of Electrical Machines, IntechOpen, 2020
2. Studiensemester
Projektarbeit 2- PF
- 6 SWS
- 6 ECTS
- PF
- 6 SWS
- 6 ECTS
Nummer
3120
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
30h
Selbststudium
150h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Die Studierenden sind in der Lage, eigene Arbeiten schriftlich aufzubereiten, zu präsentieren und gewonnene Ergebnisse gegenüber anderen zu vertreten.
Inhalte
Die Bearbeitung der Projektarbeit 2 umfasst neben der Umsetzung der Aufgabenstellung auch deren Dokumentation und Präsentation.
Lehrformen
Die Projektarbeit 2 kann inhaltlich abgestimmt mit der betreuenden Professorin oder dem betreuenden Professor in einem Labor oder einer Fachgruppe der Hochschule oder alternativ bei einem externen Industrieunternehmen durchgeführt werden.
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
Theoretische Elektrotechnik- PF
- 6 SWS
- 8 ECTS
- PF
- 6 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3020
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
72h
Selbststudium
168h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Es kann der Zusammenhalt zwischen verschiedenen elektrotechnischen Fachgebieten, ihre Begründung sowie ihre Grenzen verstanden und herstellen werden.
Fähigkeit zur Kommunikation und Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern und Fachkräften im Bereich der Elektrotechnik.
Inhalte
- Elektrostatik, stationäres Strömungsfeld, Magnetostatik, Induktionseffekte, Wellenausbreitung
- Maxwellsche Gleichungen in Differential- und Integralform, Randbedingungen, Wellengleichungen und ihre Lösungen
- Methodik/Verfahren zur Lösung elektromagnetischer Feldprobleme
Lehrformen
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
D. J. Griffiths, Elektrodynamik, Pearson, 2015
M. Leone, Theoretische Elektrotechnik, Springer, 2018
S. Roth, A.Stahl , Elektrizität und Magnetismus, Springer, 2018
3. Studiensemester
Masterstudienarbeit- PF
- 12 SWS
- 14 ECTS
- PF
- 12 SWS
- 14 ECTS
Nummer
3130
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
20h
Selbststudium
400h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Die Studierenden sind in der Lage, eigene Arbeiten schriftlich aufzubereiten, zu dokumentieren, zu präsentieren und gewonnene Ergebnisse gegenüber anderen zu vertreten.
Inhalte
Lehrformen
Die Masterstudienarbeit kann inhaltlich abgestimmt mit der betreuenden Professorin oder dem betreuenden Professor in einem Labor oder einer Fachgruppe der Hochschule oder alternativ bei einem externen Industrieunternehmen durchgeführt werden.
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Literatur
RMS- WP
- 0 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 0 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3290
Dauer (Semester)
1
RMS- WP
- 0 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 0 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3291
Dauer (Semester)
1
RMS- WP
- 0 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 0 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3292
Dauer (Semester)
1
RMS- WP
- 0 SWS
- 8 ECTS
- WP
- 0 SWS
- 8 ECTS
Nummer
3293
Dauer (Semester)
1
6. Studiensemester
Thesis- PF
- 24 SWS
- 30 ECTS
- PF
- 24 SWS
- 30 ECTS
Nummer
103
Sprache(n)
de
Dauer (Semester)
1
Kontaktzeit
0h
Selbststudium
900h
Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen
Die Studierenden sind in der Lage, ingenieurwissenschaftliche Aufgaben selbstständig und systematisch zu lösen. Sie können eine gestellte technische Aufgabe eigenständig erfassen, abgrenzen und notwendige Aufgabenpakete zur Lösung des Problems identifizieren und bearbeiten. Hierbei wenden sie zur Erarbeitung der Grundlagen Methoden der Informationsbeschaffung durch Literatur, Internet und Patentrecherche an.
Die Studierenden sind in der Lage, eigene Arbeiten zu planen, in Theorie und Praxis in Arbeitsschritte zu unterteilen, Teilaufgaben zu extrahieren und Vorgaben z.B. für Versuche und Realisierungen von Testumgebungen zu erstellen. Sie können weiterhin ihre Untersuchungen schriftlich aufbereiten, präsentieren und gewonnene Ergebnisse in der fachlichen Diskussion in Fachgruppenseminaren und Fachkonferenzen vertreten.
Kolloquium:
Die Studierenden beherrschen Techniken zur Darstellung, Erläuterung und Verteidigung der erzielten Ergebnisse zu einem zuvor in der Thesis bearbeiteten komplexen Arbeitsgebiet innerhalb der gewählten Vertiefung.
Inhalte
Das Thema und der Inhalt der Thesis wird in Absprache mit einer betreuenden Professorin oder einem betreuenden Professor der gewählten Vertiefung im Studiengang Energiesysteme festgelegt. Die Bearbeitung der Thesis umfasst die Lösung der gestellten Aufgabe und deren Dokumentation hinsichtlich der Vorgehensweise, der Randbedingungen und des erzielten Ergebnisses.
Kolloquium:
Das thematisch abgegrenzte Aufgabengebiet der Thesis wird mit ingenieurwissenschaftlichen Methoden aufgearbeitet und präsentiert. Argumentationsketten für die gewählte Vorgehensweise und die inhaltliche Vorgehensweise bei der Bearbeitung werden gebildet.
Lehrformen
Die Studierenden bearbeiten die Themenstellung der Thesis weitgehend selbstständig und werden organisatorisch durch die Wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Wissenschaftlichen Mitarbeiter des Fachbereichs unterstützt. Ergänzend finden regelmäßige Seminare mit der betreuenden Professorin oder dem betreuenden Professor und den Wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Wissenschaftlichen Mitarbeitern statt.
Die Thesis kann inhaltlich abgestimmt mit der betreuenden Professorin oder dem betreuenden Professor in einem Labor oder einer Fachgruppe der Hochschule oder alternativ bei einem externen Industrieunternehmen durchgeführt werden.
Kolloquium: Seminar
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfungsformen
Kolloquium: Ausarbeitung einer Präsentation und mündliche Prüfung
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Kolloquium: Mündliche Prüfung muss bestanden sein
Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)
Stellenwert der Note für die Endnote
Kolloquium: 10%