Fakultät 07 für Informations-, Medien- und Elektrotechnik

Bachelor Elektrotechnik 2020

Modulhandbuch

Bachelor of Science (Deutsch / Englisch) | Version: 3.16.2025-06-04-14-10-41

Die neueste Version dieses Modulhandbuchs ist verfügbar unter:
https://f07-studieninfo.web.th-koeln.de/mhb/current/de/BaET2020.html

Studiengangsbeschreibung🔗

Bedeutung

  • Ohne Elektrotechnik gibt es kein Smartphone, keinen Computer und kein Internet.
  • Ohne Elektrotechnik gibt es kein Kraftwerk, keine Solaranlage und auch keine Energiewende.
  • Ohne Elektrotechnik fährt kein Zug und kein Auto, und gibt es auch keine Verkehrswende.
  • Ohne Elektrotechnik leuchtet kein Licht, schweißt kein Laser, und läuft keine Produktionsanlage.
  • Ohne Elektrotechnik gibt es keine Medizintechnik - kein EKG, kein Endoskop, kein MRT.

Gestalten Sie die Zukunft. Helfen Sie der Umwelt. Sichern Sie Wohlstand, Arbeitsplätze und Gesundheit.

Berufsfelder und Tätigkeitsprofile

Das Berufsbild von ElektroingenieurInnen ist ausgesprochen breit. Dies betrifft sowohl die Branchen, in denen Sie später tätig werden können als auch Ihre möglichen Tätigkeitsprofile. Ohne den Anspruch auf Vollständigkeit stehen Ihnen mit dem Studienabschluss spannende Positionen offen im Automobilbau, in der Medizintechnik und Biotechnologie, in der gesamten Konsumgüterindustrie, in der Produktion, in der chemischen Industrie, im Bereich der öffentlichen Versorgung und Infrastruktur, im Bereich der Energieerzeugung, -verteilung und -versorgung, im Umweltschutz, in den Bereichen der Informations- und Kommunikationstechnologien und dort sowohl im Hard- als auch Softwarebereich.

In allen genannten Bereichen sind ElektroingenieurInnen als Fach- und Führungskräfte unverzichtbar. Ihre spätere Tätigkeit kann dabei je nach Wunsch und Neigung in der Forschung, der Entwicklung, der Projektierung, der Qualitätssicherung, der Produktion, dem Vertrieb oder dem Management liegen. Aufgrund dieser einzigartigen Vielseitigkeit ist Arbeitslosigkeit unter Elektroingenieur*innen auch in wirtschaftlich schwierigen Zeiten so gut wie unbekannt.

Studienziele

Wir haben das Studium so gestaltet, dass Ihnen mit dem Abschluss die verschiedenen Berufsfelder und Tätigkeitsprofile in voller Breite zur Auswahl stehen. Dazu ist es zunächst nötig, ein breites Grundlagenwissen in der Mathematik, Physik, Informatik, Informationstechnik und Elektrotechnik zu erwerben. In diesen miteinander verknüpften Bereichen sollen Sie lernen, sich sicher zu bewegen, zu analysieren, abstrahieren, kategorisieren, modellieren, simulieren, prüfen, bewerten, entwerfen und zu planen. Mit zunehmender Sicherheit in der eigenen Fachdisziplin nehmen auch die überfachlichen und interdisziplinären Anteile im Studienverlauf zu. Unser Ziel ist es, dass Sie sich später in jeder Situation Ihres beruflichen Alltags sicher bewegen können.

Studienverlauf

Der Bachelorstudiengang Elektrotechnik und Informationstechnik leistet eine praxisorientierte und berufsqualifizierende Ausbildung und bereitet zudem auf erste, forschende Tätigkeiten vor. In den ersten 3 Semestern werden zunächst die mathematisch-naturwissenschaftlichen, elektrotechnischen und informationstechnischen Grundlagen gelegt. Vom 4. bis 6. Semester haben Sie die Möglichkeit, sich in den verschiedensten Richtungen zu vertiefen. Dabei steht es Ihnen frei, sich ein besonders breites Wissen im Sinne einer allgemeinen Elektrotechnik und Informationstechnik anzueignen oder aber gezielt fachlich zu profilieren.

Dabei haben wir für Sie bereits neun besonders berufsrelevante und gut studierbare Studienschwerpunkte zusammengestellt, die Ihnen auch zusammen mit Ihrem Abschluss formal bescheinigt werden können.

In der letzten Phase des Studiums, in der Sie schon eine erhebliche Expertise besitzen, dominiert das Arbeiten in profilbildenden Projekten. Häufig finden solche Projekte in einem Unternehmen oder aber in Kooperation mit einem Unternehmen statt, so dass Sie ideal auf die Anforderungen des Berufslebens vorbereitet werden. Der modulare Aufbau des Studiums, die Bewertung der Module und Lehrveranstaltungen nach dem European Credit Transfer System (ECTS) und die von uns gewählte Anordnung der Module erlauben es Ihnen, bei Wunsch problemlos ein Auslandssemester zu absolvieren. Der Studiengang hat eine Regelstudienzeit von 7 Semestern und sieht den Erwerb von 210 ECTS Punkten vor. Sollten Sie im Anschluss an den Bachelostudiengang den Wunsch verspüren, sich wissenschaftlich weiter zu vertiefen, können Sie dies in unserem passgenau anschließenden Masterstudiengang Elektrotechnik und Informationstechnik.

Studienvoraussetzungen

Fachhochschulreife (schulischer und praktischer Teil) oder Abitur bzw. gleichwertiger Abschluss Studienbeginn. Das Studium beginnt in der Regel zum Wintersemester. Die Bewerbungsfrist endet in der Regel am 15. Juli des Jahres.

AbsolventInnenprofil🔗

AbsolventInnen des Studienganges B. Sc. Elektrotechnik und Informationstechnik sind in der Lage, komplexe technische Systeme und Prozesse aus den Bereichen Elektrotechnik, Informationstechnik und angrenzenden Disziplinen zu analysieren, zu entwerfen und zu realisieren. Sie entwickeln innovative und nachhaltige technische Lösungen unter Berücksichtigung gesellschaftlicher, ökologischer und wirtschaftlicher Rahmenbedingungen und übernehmen in interdisziplinären Teams Verantwortung in Entwicklung, Anwendung und Management technischer Systeme.

Ziel des B. Sc. Elektrotechnik und Informationstechnik ist die Ausbildung von IngenieurInnen, die ein tiefgehendes systemisches und praxisnahes Verständnis für elektrotechnische und informationstechnische Systeme entwickeln – von der theoretischen Fundierung über die Anwendung bis hin zur verantwortungsvollen Umsetzung in der Berufspraxis.

Die Absolventinnen und Absolventen erwerben ein breites ingenieurwissenschaftliches Fundament in Mathematik, Physik, Informatik, Informationstechnik und Elektrotechnik. Darauf aufbauend entwickeln sie ein individuelles Profil durch projektbasierte Vertiefung in praxisnahen Themenfeldern, häufig in Kooperation mit Industriepartnern.

Sie sind befähigt, komplexe technische Systeme zu entwickeln, zu simulieren und zu bewerten sowie interdisziplinäre Lösungen für technische, gesellschaftliche und wirtschaftliche Herausforderungen zu erarbeiten. Durch projekt- und teamorientiertes Arbeiten stärken sie ihre sozialen Kompetenzen, ihre Kommunikationsfähigkeit und ihr Verständnis für interkulturelle Zusammenarbeit.

Im Rahmen des Studiengangs Elektrotechnik und Informationstechnik entwickeln die AbsolventInnen in den nachfolgenden Bereichen ihr individuelles Profil:

  • Die AbsolventInnen beherrschen die Analyse, Modellierung, Simulation und den Entwurf elektrotechnischer und informationstechnischer Systeme auf hohem ingenieurwissenschaftlichem Niveau.

  • Sie können komplexe Projekte in interdisziplinären Teams selbstständig planen, organisieren und umsetzen und übernehmen Verantwortung für technische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Auswirkungen ihrer Arbeit.

  • Über die projektorientierte Struktur des Studiums haben sie gelernt, sich schnell neue Technologien, Methoden und Werkzeuge anzueignen, insbesondere im Kontext der Digitalisierung, Nachhaltigkeit und globalen Vernetzung.

  • Sie erkennen Transformationsbedarfe sowohl im technischen als auch im gesellschaftlichen Umfeld und sind in der Lage, entsprechende Innovations- und Entwicklungsprozesse mitzugestalten.

  • Neben fachlicher und methodischer Expertise verfügen sie über ausgeprägte Kommunikations-, Kooperations- und Selbstorganisationsfähigkeiten – zentrale Voraussetzungen für erfolgreiche Teamarbeit und Führungsverantwortung.

Die AbsolventInnen sind vorbereitet auf eine berufliche Laufbahn in vielfältigen Branchen wie Energie, Automatisierung, Mobilität, Medizintechnik, Kommunikations- und Informationstechnologie oder öffentliche Infrastruktur – sowie auf eine weiterführende akademische Qualifikation im Masterstudium.

Handlungsfelder🔗

Zentrale Handlungsfelder im Studium sind Entwicklung und Design, Forschung und Innovation, Leitung und Management sowie Qualitätssicherung und Tests. Die Profil-Modulmatrix stellt dar, welche Handlungsfelder durch welche Module addressiert werden.

Forschung und Entwicklung

In diesen Bereich fallen das Erforschen und Entwickeln von neuen Technologien, Algorithmen, Verfahren, Geräten, Komponenten und Anlagen. Das umfasst sowohl Grundlagen- und Industrieforschung als auch die spezialisiertere Entwicklung wie in der Medientechnologie, Optometrie, Informationstechnik und Elektrotechnik sowie Informatik und Systems-Engineering.

System- und Prozessmanagement

Hierunter fällt die Planung, Konzeption, Überwachung, Betrieb und Instandhaltung von Systemen und Prozessen. Dies beinhaltet auch das Management von Produktionsprozessen, die Qualitätssicherung und die Koordination von Arbeitsgruppen sowie die IT-Administration und das Projektmanagement.

Innovation und Anwendung

Innovation und Anwendung umfasst die Auslegung, Entwicklung und Nutzung innovativer Anwendungen und Systeme in technischen Disziplinen. Dazu gehört auch die Erstellung und Gestaltung von Medieninhalten und -produkten, die Entwicklung elektronischer, informatischer, medientechnologischer, akustischer oder optischer Komponenten und Systeme sowie die Integration von informationstechnischen Lösungen in technischen Anwendungen.

Analyse, Bewertung und Qualitätssicherung

Die Analyse und Bewertung von Verfahren, Systemen, Algorithmen und Geräten zur Sicherung der Qualität von Produkten und Prozessen, beinhaltet die Reflexion und Bewertung von medialen Inhalten und klinischen Studien sowie die Untersuchung visueller und akustischer Wahrnehmungsprozesse.

Interaktion und Kommunikation

Die Fähigkeit zu interdisziplinärer Zusammenarbeit und Vermittlung zwischen gestalterisch Tätigen, technischen Akteuren, Auftraggebern und Anwendern. Betont die Bedeutung von Soft-Skills wie Teamarbeit und Präsentationsfähigkeiten in technischen Berufsfeldern.

Kompetenzen🔗

Die Module des Studiengangs bilden Studierende in unterschiedlichen Kompetenzen aus, die im Folgenden beschrieben werden. Die Profil-Modulmatrix stellt dar, welche Kompetenzen durch welche Module addressiert werden.

Systemdenken und Abgrenzung von Systemgrenzen

Verstehen und Identifizieren der Grenzen verschiedener Systeme, einschließlich der Abgrenzung relevanter Aspekte von externen, unbeeinflussbaren Faktoren.

Abstraktion und Modellierung

Fähigkeit zur Vereinfachung und Verallgemeinerung von komplexen Problemen, Entwicklung und Bewertung unterschiedlicher Modelle über verschiedene Fachdisziplinen hinweg.

Analyse natürlicher und technischer Phänomene

Identifikation, Benennung und Erklärung relevanter Phänomene in realen Szenarien, unter Einbeziehung naturwissenschaftlicher Grundlagen und technischer Zusammenhänge.

MINT-Kompetenz

Kenntnis und Anwendung von Modellen und Prinzipien aus Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik für die Problemlösung.

Simulation und Analyse technischer Systeme

Einsatz von Software und Werkzeugen zur Simulation und Analyse technischer Systeme, einschließlich der Entwicklung von Simulationsmodellen.

Entwurf und Realisierung von Systemen und Prozessen

Gestaltung und Implementierung von technischen Lösungen und Prozessen, unter Berücksichtigung technischer, ökonomischer und ökologischer Standards und Prinzipien.

Prüfen und Bewerten von Systemen und Prozessen

Durchführung von Tests samt Verifikation und Validierung, um die Einhaltung von Standards und die Funktionalität von Systemen und wirtschaftlicher Aspekte von Prozessen zu gewährleisten.

Informationsbeschaffung und -auswertung

Fähigkeit zur systematischen Recherche, Analyse und Bewertung von Informationen unter Einbeziehung relevanter Kontexte.

Kommunikation und Präsentation

Effektive Darstellung und Erläuterung komplexer technischer Inhalte an unterschiedliche Zielgruppen in deutscher und englischer Sprache.

Betriebswirtschaftliches und rechtliches Wissen

Anwendung von Grundkenntnissen in Betriebswirtschaft und Recht bezogen auf technische und gestalterische Projekte und Entscheidungen.

Teamarbeit und interdisziplinäre Zusammenarbeit

Fähigkeit zur Arbeit in Teams, einschließlich der effektiven Kommunikation und Kooperation mit Fachvertretern anderer Disziplinen.

Entscheidungsfindung in unsicheren Situationen

Strategische Entscheidungsfindung basierend auf fachlich fundierten Analysen, selbst unter Unsicherheit.

Berücksichtigung gesellschaftlicher und ethischer Werte

Integration von ethischen und gesellschaftlichen Werten bei der Gestaltung von Systemen und Medien und Reflexion beruflichen Handelns.

Lernkompetenz und Adaptionsfähigkeit

Motivation und Fähigkeit zum lebenslangen Lernen sowie zur Anpassung an technologische und methodische Neuerungen.

Selbstorganisation und Selbstreflexion

Kompetenz in der Selbstorganisation beruflicher und lernbezogener Aufgaben sowie kritische Reflexion des eigenen Handelns.

Kommunikative und interkulturelle Kompetenzen

Effektive Kommunikation und Zusammenarbeit in interkulturellen und internationalen Kontexten sowie mediale Kompetenzen.

Spezifische Fachkenntnisse und Fertigkeiten

Vertiefte Kenntnisse und Fertigkeiten, die auf die Anforderungen und Besonderheiten der einzelnen Fachgebiete wie Medientechnologie, Optometrie, Informationstechnik und Elektrotechnik sowie Informatik und Systems-Engineering.

Studienverlaufspläne🔗

Im Folgenden sind studierbare Studienverlaufspläne dargestellt. Andere Studienverläufe sind ebenso möglich. Beachten Sie bei Ihrer Planung dabei jedoch, dass jedes Modul in der Regel nur einmal im Jahr angeboten wird. Beachten Sie auch, dass in einem bestimmten Semester und Wahlbereich ggf. mehrer Module gewählt werden müssen, um die dargestellte Summe an ECTS-Kreditpunkten zu erlangen.

Sem. Kürzel Modulbezeichnung Pflicht (PF)
Wahl-
bereich (WB)
ECTS Prüfungslast Prüfungsformen mit Gewichtung
1 EPR Erstsemesterprojekt PF 2 1
GE1 Grundlagen der Elektrotechnik 1 PF 9 2
MA1 Mathematik 1 PF 10 3
PI1 Praktische Informatik 1 PF 5 2
IP Informatik Projekt PF 3 1
2 PH1 Physik 1 PF 5 1
GE2 Grundlagen der Elektrotechnik 2 PF 5 2
MA2 Mathematik 2 PF 10 3
PI2 Praktische Informatik 2 PF 5 2
GTI Grundlagen der Technischen Informatik PF 5 2
STVP Persönliche Studienverlaufsplanung PF 1 1
3 PH2 Physik 2 PF 5 2
GE3 Grundlagen der Elektrotechnik 3 PF 5 1
EL Elektronik PF 5 2
WM1 Wahlmodul 1 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
GVI Grundlagen vernetzter IT Systeme PF 5 2
ASS Analoge Signale und Systeme PF 5 1
4 MT Messtechnik PF 5 2
BWR Betriebswirtschaft und Recht PF 5 2
WM2 Wahlmodul 2 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM3 Wahlmodul 3 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM4 Wahlmodul 4 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM5 Wahlmodul 5 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
5 XIB1 Fachübergreifende Kompetenzen und Soft Skills 1 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
RT Regelungstechnik PF 5 2
WM6 Wahlmodul 6 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM7 Wahlmodul 7 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM8 Wahlmodul 8 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM9 Wahlmodul 9 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
6 CAP Capstone Projekt / Fachpraktikum PF 9 1
WM10 Wahlmodul 10 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM11 Wahlmodul 11 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM12 Wahlmodul 12 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM13 Wahlmodul 13 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
7 PPR Praxisprojekt PF 13 1
BAA Bachelorarbeit PF 12 1
KOLL Kolloquium zur Bachelorarbeit PF 3 1
VWA Verfassen wissenschaftlicher Arbeiten PF 3 2
Sem. Kürzel Modulbezeichnung Pflicht (PF)
Wahl-
bereich (WB)
ECTS Prüfungslast Prüfungsformen mit Gewichtung
1 EPR Erstsemesterprojekt PF 2 1
GE1 Grundlagen der Elektrotechnik 1 PF 9 2
MA1 Mathematik 1 PF 10 3
2 PH1 Physik 1 PF 5 1
GE2 Grundlagen der Elektrotechnik 2 PF 5 2
MA2 Mathematik 2 PF 10 3
STVP Persönliche Studienverlaufsplanung PF 1 1
3 GE3 Grundlagen der Elektrotechnik 3 PF 5 1
IP Informatik Projekt PF 3 1
PH2 Physik 2 PF 5 2
PI1 Praktische Informatik 1 PF 5 2
4 MT Messtechnik PF 5 2
PI2 Praktische Informatik 2 PF 5 2
GTI Grundlagen der Technischen Informatik PF 5 2
BWR Betriebswirtschaft und Recht PF 5 2
5 RT Regelungstechnik PF 5 2
GVI Grundlagen vernetzter IT Systeme PF 5 2
ASS Analoge Signale und Systeme PF 5 1
EL Elektronik PF 5 2
6 XIB1 Fachübergreifende Kompetenzen und Soft Skills 1 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM1 Wahlmodul 1 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM2 Wahlmodul 2 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM3 Wahlmodul 3 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
7 WM4 Wahlmodul 4 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM5 Wahlmodul 5 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM6 Wahlmodul 6 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM7 Wahlmodul 7 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
8 WM8 Wahlmodul 8 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM9 Wahlmodul 9 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM10 Wahlmodul 10 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM11 Wahlmodul 11 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
9 WM12 Wahlmodul 12 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM13 Wahlmodul 13 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
CAP Capstone Projekt / Fachpraktikum PF 9 1
10 PPR Praxisprojekt PF 13 1
BAA Bachelorarbeit PF 12 1
KOLL Kolloquium zur Bachelorarbeit PF 3 1
VWA Verfassen wissenschaftlicher Arbeiten PF 3 2
Sem. Kürzel Modulbezeichnung Pflicht (PF)
Wahl-
bereich (WB)
ECTS Prüfungslast Prüfungsformen mit Gewichtung
1 EPR Erstsemesterprojekt PF 2 1
GE1 Grundlagen der Elektrotechnik 1 PF 9 2
MA1 Mathematik 1 PF 10 3
PI1 Praktische Informatik 1 PF 5 2
IP Informatik Projekt PF 3 1
2 PH1 Physik 1 PF 5 1
GE2 Grundlagen der Elektrotechnik 2 PF 5 2
MA2 Mathematik 2 PF 10 3
PI2 Praktische Informatik 2 PF 5 2
GTI Grundlagen der Technischen Informatik PF 5 2
STVP Persönliche Studienverlaufsplanung PF 1 1
3 PH2 Physik 2 PF 5 2
GE3 Grundlagen der Elektrotechnik 3 PF 5 1
EL Elektronik PF 5 2
WM1 Wahlmodul 1 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
GVI Grundlagen vernetzter IT Systeme PF 5 2
ASS Analoge Signale und Systeme PF 5 1
4 MT Messtechnik PF 5 2
BWR Betriebswirtschaft und Recht PF 5 2
WM2 Wahlmodul 2 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM3 Wahlmodul 3 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM4 Wahlmodul 4 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM5 Wahlmodul 5 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
5 AUS Auslandssemester WB 30 ≤ 12
  • wahlabhängig
6 CAP Capstone Projekt / Fachpraktikum PF 9 1
WM10 Wahlmodul 10 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM11 Wahlmodul 11 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM12 Wahlmodul 12 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
WM13 Wahlmodul 13 WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
7 PPR Praxisprojekt PF 13 1
BAA Bachelorarbeit PF 12 1
KOLL Kolloquium zur Bachelorarbeit PF 3 1
VWA Verfassen wissenschaftlicher Arbeiten PF 3 2

Module🔗

Im Folgenden werden die Module des Studiengangs in alphabetischer Reihenfolge beschrieben.

Modulkürzel ABT_BaET2020
Modulbezeichnung Abbildungstheorie
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Stefan Altmeyer/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Stefan Altmeyer/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Die Studierenden kennen die Seidel’schen Abbildungsfehler, können diese benennen, sie anhand der Punktbilder unterscheiden und deren Ursache erklären, um Methoden zu deren Vermeidung bzw. Verminderung zu benennen und anwenden zu können.
Die Studierenden können zwischen dem Strahlenbild und Wellenfrontbild von Abbildungsfehlern, insbesondere anhand der Seidel‘schen Abbildungsfehler wechseln, um ein Verständnis für Wellenfrontaberrationsfunktionen und Optischen Transferfunktionen zu erhalten.
Die Studierenden kennen Methoden zur Wellenfrontmessung, können diese erklären und im Labor aufbauen, durchführen und interpretieren.
Die Studierenden kennen die wichtigsten Theoreme der Fourier-Transformation (Ähnlickeitstheorem, Shifttheorem, Faltungstheorem, Autokorrelationstheorem und Parsevaltheorem) und können diese anschaulich erklären, um sie auf Fragestellungen der Optik, insbesondere der optischen Abbildung, anwenden zu können.
Die Studierenden kennen die Lineare Systemtheorie, wissen wann sie angewandt werden kann und wo die Grenzen liegen damit sie optische Systeme im Orts- und Frequenzraum beschreiben und berechnen können.

Die Studierenden haben ein vertieftes Verständnis von Kohärenz um im Anwendungsfall sicher die Grenzfrequenzen optischer Systeme bestimmen zu können.

Modulinhalte

Vorlesung

Abbildungfehler. Die Seidelfehler benennen können und anhand der Punktbilder unterscheiden können.
Ursachen für die Entstehung der Seidenfehler erklären können. Methoden zur Vermeidung bzw. Reduktion von Abbildungsfehlern kennen und erklären können.

Strahlen- und Wellenfronten: Übergang von der Beschreibung mittels Strahlen und Wellenfronten vollziehen können. Beschreibung der Seidelfehler mittels Phasenfunktionen verstehen und die Phasenfunktionen anwenden können. Den Übergang von der Wellenfront-Aberrationsfunktion zur Optischen Transferfunktion erklären können und die Vorteile beschreiben können. Messverfahren für Phasentransferfunktionen kennen und anwenden können.

Mathematik: Fourier-Transformation und die Theoreme der Fourier-Transformation sicher anwenden
sowie Deltafunktionale und deren Anwendung beherrschen.

Linear Systemtheorie: Erkennen, ob und wann ein System linear ist. Erläutern können, warum kohärente optische Systeme linear in der Feldstärke sind und warum inkohärente optische Systeme linear in den Intensitäten sind. Erkennen und begründen können, ob ein optisches System kohärent oder inkohärent ist. Optische Systeme im Ortsraum und im Ortsfrequenzraum beschreiben können und rechnerisch zwischen diesen beiden Räumen wechseln. Grenzfrequenzen für optisch kohärente und inkohärente Systeme kennen. Erklären können, warum inkohärente optische Systeme eine doppelt so hohe Grenzfrequenz besitzen. Erkennen und begründen können, ob die Auflösungsbegrenzung optischer Systeme durch Beugung oder durch Abbildungsfehler gegeben ist.

Kohärenz: Mathematische Darstellung als Korrelationsfunktionen verstehen, das Wiener-Chintschin Theorem für die zeitliche Kohärenz anwenden können und das Van-Cittert-Zernike Theorem für die räumliche Kohärenz anwenden können.

Praktikum

Optische Aufbauten selber planen und realisieren

Optische Aufbauten justieren

mit kommerziellen Softwarepaketen
Messdaten auswerten
Daten graphisch darstellen

Impulsantworten und Übertragungsfunktionen messen

Impulsantwort aus der Übertragungsfunktion berechnen

Übertragungsfunktion aus der Impulsantwortfunktion berechnen

Eine Lichtquelle mit kontinuierlich einstellbarem Kohärenzgrad aufbauen

Übertragungsverhalten eines Objektivs in Abhängigkeit vom Kohärenzgrad bestimmen und diskutieren

Modulationstransferfunktion eines Objektivs in Abhängigkeit von der Blende messen und diskutieren

Wissenschaftlichen Bericht verfassen
Aufgabenbestellung beschreiben
Lösungsansatz darstellen
Versuchsaufbau erläutern
Verarbeitung der Messdaten darlegen
Fehlerrechnung durchführen
Ergebnis präsentieren und kritisch diskutieren
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
Selbststudium 116 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen Reihenentwicklungen
Differentialrechnung
Integralrechnung mehrerer Variabler
Grundlagen der Fourier-Transformation
geometrische Optik
Grundlagen der Wellenoptik
Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 4 Labortermine
Empfohlene Literatur
  • Pedrotti, Pedrotti, Bausch, Schmidt: Optik für Ingenieure. Grundlagen (Springer)
  • Hecht: Optik (Oldenbourg)
  • Perez: Optik (Spektrum Akademischer Verlag)
  • Goodman: Introduction to Fourier Optics (Roberts and Co. Publishers)
  • Kurz, Lauterborn: Coherent Optics (Springer)
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 26.5.2025, 15:52:58
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel AM_BaET2020
Modulbezeichnung Angewandte Mathematik
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Beate Rhein/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Holger Weigand/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Was: Das Modul vermittelt die Kompetenz, mathematische Modelle zur Beschreibung technischer Systeme zu entwerfen (K2, K5, K11), diese effizient zu implementieren und ihre Grenzen zu benennen (K1, K19). Der Studierende kann Informationen mathematisch aus- und bewerten (K12).

Womit: Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in einem Vorlesungs/Übungsteil und betreut parallel dazu ein Praktikum, in dem die Studierenden bekannte und selbst entwickelte Algorithmen implementieren.

Wozu: Die erworbenen Kompetenzen unterstützen den Studierenden bei der Entwicklung von Algorithmen für die Forschung (HF 1). Er kann die Güte von Algorithmen bei größeren technischer Systemen abschätzen bzw. sie in solchen Systemen realisieren (HF2). Bei der Planung und Realisierung von Systemen zur Verarbeitung von Informationen für technische Anwendungen (HF3) kann er abstrakte Modelle entwerfen, speziell bei Berechnungssystemen.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Rechnerarithmetik
Fehlerrechnung, Kondition einer Matrix
Gaußalgorithmus mit Spaltenpivotisierung
Interpolation
Nullstellenprobleme (Bisektion, Newton, Varianten von Newton, Fixpunktiteration)
Iterationsverfahren für lineare GS
Regressionsanalyse
Wahrscheinlichkeitsrechnung

Praktikum

Weitergabe von Meßfehlern abschätzen können
numerische Algorithmen anwenden können
Trendfunktionen aufstellen können
mit Wahrscheinlichkeiten umgehen können
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul MA1: Grundlegende mathematische Kenntnisse, insbesondere Funktionen und Differentialrechnung anwenden
  • Modul MA2: Methoden der linearen Algebra anwenden können
  • Modul PI1: Grundbegriffe der Programmierung anwenden
  • Grundlegende mathematische Kenntnisse, insbesondere Funktionen und Differentialrechnung anwenden
    Methoden der linearen Algebra anwenden können
    Grundbegriffe der Programmierung anwenden
Zwingende Voraussetzungen
  • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Vorlesung / Übungen
  • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 4 Termine
Empfohlene Literatur
  • Knorrenschild: Numerische Mathematik (Fachbuchverlag)
  • Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 1+2 (Vieweg)
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel ASR_BaET2020
Modulbezeichnung Antriebssteuerung und Regelung
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Andreas Lohner/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Andreas Lohner/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Die Studierenden lernen den Aufbau moderner, elektrischer Antriebe kennen und sie erstellen die wesentlichen Steuerungs- und Regelungskonzepte der unterschiedlichen Antriebsmaschinen, indem sie Modelle der Maschinen, der Leistungselekktronik und der Regelung mit dem Tool Matlab/Simulink modellieren und simulieren, um für verschiedene Anwendung spezifische Antriebe auswählen, parametrieren und in Betrieb nehmen zu können und um weiterführend auch neue Regelungsverfahren entwickeln zu können.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Als Basiswissen der elektrischen Antriebstechnik werden zuerst Grundlagen in der Modellierung und Simulation schwingungsfähiger Antriebe vermittelt. Hierauf wird der drehzahlvariable Umrichterantrieb am Beispiel der fremderregten Gleichstrommaschine mit Vierquadrantsteller besprochen, so daß erfahrbar wird, wie moderne Antriebe aufgebaut sind und wie sie gesteuert bzw. geregelt werden. Dabei wird auf die Drehzahl- und die Lageregelung maschinenunspezifisch eingegangen. Hierauf wird die feldorientierte Regelung der Asynchronmaschine vorgestellt. Abschließend wird die Geschaltete Reluktanzmaschine als Beispiel für einen modernen Antrieb vorgestellt und an Praktikumsversuchen veranschaulicht.
Unterstützt wird die Vorlesung durch die Übung, bei der die Antriebsstrukturen und Regelungen mithilfe von Matlab/Simulink modelliert und simuliert werden.

Die Studierenden sind in der Lage, einfache regelungstechnische Simulationen durchzuführen und hiermit gewonnen Erkenntnisse am Antrieb umzusetzen.

Praktikum

Anwendung der analytischen Kenntnisse zur Geschalteten Reluktanzmaschine.
Anwendung maschinenspezifischer Regelung sowie programmtechnische Umsetzung selbiger mittels der Sprache C
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen Inhalte der Module Grundlagen der Elektrotechnik, Leistungselektronik, Grundlagen elektrischer Antriebe, Analoge Signale und Systeme
Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 1 Termin
Empfohlene Literatur
  • Leonhard, W.: Regelung Elektrischer Antriebe, Springer Verlag
  • Wellenreuter, G.: Automatisieren mit SPS, Vieweg Verlag
  • Hameyer, K.: Elektrische Maschinen I und II, RWTH Aachen
  • De Doncker, R. W.: Elektrische Antriebe, RWTH Aachen
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
ASR in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel ASS_BaET2020
Modulbezeichnung Analoge Signale und Systeme
Art des Moduls Pflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Andreas Lohner/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Andreas Lohner/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Die Studierenden lernen gängige Algorithmen zur Verarbeitung von analogen Signalen und Systemen im Zeit- und Frequenzbereich mithilfe von mathematischen und elektrotechnischen Beispielen anzuwenden, wie
Faltung, Fourier-Transformation, Laplace-Transformation, mit systemtechnischen Blockschaltbildern umgehen, die Eigenschaften eines Systems im Zeit- und Frequenzbereich ermitteln, darstellen und interpretieren, die Stabilität eines Systems beurteilen,
um reale technische Systeme zu analysieren und von diesen Modelle zu bilden, um eigene Systeme zu entwerfen, um messtechnische und Regelungsaufgaben lösen zu können.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Grundbegriffe: Signal, System, Signaloperationen
Signale
Fourier-Reihe
Fourier-Transformation: Definition, Korrespondenzen und Theoreme
Laplace-Transformation: Definition, Korrespondenzen und Theoreme
Abtastung

Systeme; Signalübertragung
Lineare zeitinvariante (LTI) Systeme
Arbeiten mit Blockschaltbildern
Die zeitkontinuierliche Faltung und deren Berechnung
Die s-Übertragungsfunktion
Pol- Nullstellendiagramm und Stabilität
Frequenzgang und Bode-Diagramm
Ideale Filter
Ideale Abtastung

Analyse und Modellbildung von elektrischen Netzwerken
Lehr- und Lernmethoden Vorlesung / Übungen
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
Selbststudium 116 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul MA1: trigonometrische, exp., log-Funktionen; Grenzwerte; komplexe Rechnung
  • Modul MA2: Integral- und Differentialrechnung; unendliche Reihen; Partialbruchzerlegung; Reihenentwicklung
  • Modul GE1: grundlegende Zusammenhänge, Bauelemente, Netzwerke
  • Modul GE2: Kirchhoff'sche Gesetze, RLC-Schaltungen, Wechselstrom
  • Alle Module der Mathematik und der Grundgebiete der Elektrotechnik
Zwingende Voraussetzungen
Empfohlene Literatur
  • Carlson, G. E.: Signal and Linear System Analysis, John Wiley & Sons, Inc.
  • Girod, B.: Einführung in die Systemtheorie, Teubner Verlag
  • Lücke, H. D.: Signalübertragung, Springer-Verlag
  • von Grünigen, D. Ch.: Digitale Signalverarbeitung, Fachbuchverlag Leipzig
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
ASS in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung

Zusätzliche Modul-Variante mit gleichen Learning-Outcomes

Modulkürzel ASS_BaET2020
Modulbezeichnung Analoge Signale und Systeme
Art des Moduls Pflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Andreas Lohner/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Harald Elders-Boll/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Die Studierenden lernen gängige Algorithmen zur Verarbeitung von analogen Signalen und Systemen im Zeit- und Frequenzbereich mithilfe von mathematischen und elektrotechnischen Beispielen anzuwenden, wie
Faltung, Fourier-Transformation, Laplace-Transformation, mit systemtechnischen Blockschaltbildern umgehen, die Eigenschaften eines Systems im Zeit- und Frequenzbereich ermitteln, darstellen und interpretieren, die Stabilität eines Systems beurteilen,
um reale technische Systeme zu analysieren und von diesen Modelle zu bilden, um eigene Systeme zu entwerfen, um messtechnische und Regelungsaufgaben lösen zu können.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Grundbegriffe: Signal, System, Signaloperationen
Signale
Fourier-Reihe
Fourier-Transformation: Definition, Korrespondenzen und Theoreme
Laplace-Transformation: Definition, Korrespondenzen und Theoreme
Abtastung

Systeme; Signalübertragung
Lineare zeitinvariante (LTI) Systeme
Arbeiten mit Blockschaltbildern
Die zeitkontinuierliche Faltung und deren Berechnung
Die s-Übertragungsfunktion
Pol- Nullstellendiagramm und Stabilität
Frequenzgang und Bode-Diagramm
Ideale Filter
Ideale Abtastung

Analyse und Modellbildung von elektrischen Netzwerken
Lehr- und Lernmethoden Vorlesung / Übungen
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
Selbststudium 116 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul MA1: trigonometrische, exp., log-Funktionen; Grenzwerte; komplexe Rechnung
  • Modul MA2: Integral- und Differentialrechnung; unendliche Reihen; Partialbruchzerlegung; Reihenentwicklung
  • Modul GE1: grundlegende Zusammenhänge, Bauelemente, Netzwerke
  • Modul GE2: Kirchhoff'sche Gesetze, RLC-Schaltungen, Wechselstrom
  • Alle Module der Mathematik und der Grundgebiete der Elektrotechnik
Zwingende Voraussetzungen
Empfohlene Literatur
  • Jens Rainer Ohm und Hans Dieter Lüke, Signalübertragung, Springer, 2014
  • Martin Meyer, Signalverarbeitung, Springer Vieweg, 2014
  • Martin Werner, Signale und Systeme, Springer Vieweg, 2008
  • Bernd Girot u.a., Einführung in die Systemtheorie, Springer Vieweg, 2007
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
ASS in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel AT_BaET2020
Modulbezeichnung Antennentechnik
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Rainer Kronberger/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Rainer Kronberger/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Die Studierenden können spezielle elektormagnetische Probleme lösen, indem sie hierfür geeignete spezielle Methoden der Hochfrequenztechnik und Elektrotechnik anwenden, um später Antennen für hochfreuqente Anlagen, Systeme und Baugruppen zu analysieren, entwickeln und herzustellen

Modulinhalte

Vorlesung

Elektromagnetische Wellen
Maxwellsche Gleichungen
Wellengleichung
Wellenausbreitung
Wellen an Grenzflächen
Reflexion, Beugung und Brechung

Antennen
Definition
Parameter
Elementarstrahler
Gruppenantennen
Flächenstrahler
Mobilfunkantennen
Besondere Formen

Elektromagnetische Wellen verstehen

Umgang mit Simulationswerkzeugen

Erlernen von Messverfahren und Vorschriften

Wirkungsweise von Antennen verstehen

Projekt

Hochfrequenztechnische Messaufbauten verstehen

HF-Simulationswerkzeuge bedienen

HF-Antennenmessgeräte fachgerecht einstellen

Antennenmessungen durchführen

Antennensimulationen durchführen

Wissenschaftlichen Bericht verfassen
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung
  • Projekt
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
Selbststudium 116 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul HF: Grundlegende Kenntnisse der Hochfrequenztechnik
  • Modul GE3: Grundlegende Kenntnisse von elektrostatischen Feldern
  • Gleichstromtechnik
    Wechselstromtechnik
    Elektronik
    Grundlagen Mathematik
    Grundlagen der Hochfrequenztechnik
Zwingende Voraussetzungen Projekt erfordert Anwesenheit im Umfang von: 6 Termine
Empfohlene Literatur
  • Meinke/ Gundlach: Taschenbuch der Hochfrequenztechnik Bd. 1-3 Springer Verlag
  • Detlefsen/Siart: Grundlagen der HF-Technik. Oldenbourg Verlag
  • Zinke/ Brunswig: Hochfrequenztechnik 1, Filter, Leitungen, Anten-nen, Springer Verlag
  • Kark: Antennen und Strahlungsfelder , Springer Verlag
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 12.10.2020, 16:52:01
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel ATS_BaET2020
Modulbezeichnung Autonome Systeme
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch und englisch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Chunrong Yuan/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Chunrong Yuan/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Was: Das Modul vermittelt Kompetenzen zur Erstellung von autonomen Systemen (AS) in allen relevanten Aspekten und Arbeitsschritten von der Auslegung und Planung des gesamten Systems (K.1, K.2), Auswahl und Bewertung der Komponenten (K.3, K.4, K.7), Entwicklung der Software für die Sensordatenverarbeitung und intelligente Robotersteuerung unter der Verwendung von Methoden wie z.B. KI (Künstliche Intelligenz) und Robotersehen (K.5, K.6, K.11), die Integration von Software und Hardware Komponenten (K.8, K.9), bis zur Inbetriebnahme und Validierung des gesamten robotischen Systems (K.10, K.14).
Womit: Die Dozentin vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in einem Vorlesungs/Übungsteil und betreut parallel dazu Miniprojekte, in denen die Studierenden ihre Kenntnisse anwenden und relevante Komponenten für AS entwickeln.
Wozu: Kompetenzen in der Entwicklung eines AS sind essentiell für Elektrotechnikerinnen und Elektrotechniker, die im HF1 arbeiten wollen. Durch das Erlernen und die Anwendung von aktuellen Methoden und Techniken im Bereich KI und Robotik anhand robotischer Plattformen erwerben die Studierenden zudem Erfahrungen, die essentiell für das HF2, u.a. für Qualitätskontrolle im Industrie 4.0 Umfeld. Für das HF3 werden ebenfalls relevante Kompetenzen erlernt, z.B.: Anforderungen erfassen, Konzepte zur technischen Lösung entwickeln und diese zu bewerten.

Modulinhalte

Vorlesung

Sensorik
Bewegungsmesser
Ausrichtungsmessung
Position- und Entfernungsmessung
Kameras und Kameramodelle
Fortbwegung
Radfahrzeuge
Laufmaschinen
Sensordatenverarbeitung und Merkmalsgewinnung
Kantendetektion
Linienextraktion
Punktdetektor und -deskriptor
Erkennung und Modellierung
Objektdetektion
Ortserkennung
3D Struktur- und Bewegungsschätzung
Navigation
Lokalisierung
Kartierung
Wegplanung

Praktikum

Im Team: Entwicklung von Systemen mit intelligenten Verhalten für autonome Sensordatenverarbeitung und echtzeitige Robotersteuerung. Das Ziel der Projekte besteht darin, Prototypen zu entwicklen, die entsprechenden Funktionalitäten nachweisen.

Übungen

Charakterisierung von Sensoren
Merkmalsgewinnung
Bildvergleich und Clustering
Bildbasierte Ortserkennung
Bewegungsanalyse
Programmierung der Roboterverhalten
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung
  • Praktikum
  • Übungen
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul SE: Kompetenz in der Analyse und Realisierung von Algorithmen Kompetenz in der Entwicklung von Software und Projekten
  • Modul DSS: Kenntnisse in der Signalverarbeitung
  • Modul ES: Grundkenntnisse in der hardwarenahen Softwareentwicklung
  • Kompetenz in der Analyse und Realisierung von Algorithmen
    Kenntnisse in der Signalverarbeitung und Mathematik
    Kompetenz in der Entwicklung von Software und Projekten
    Grundkenntnisse in der hardwarenahen Softwareentwicklung
Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 1 Termin
Empfohlene Literatur
  • Hertzberg: Mobile Roboter: Eene Einführung aus Sicht der Informatik, Springer Vieweg, 2012
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel BAA_BaET2020
Modulbezeichnung Bachelorarbeit
Art des Moduls Pflichtmodul
ECTS credits 12
Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 7
Häufigkeit des Angebots jedes Semester
Modul-Verantwortliche*r Studiengangsleiter(in) Bachelor Elektrotechnik
Dozierende*r verschiedene Dozenten*innen / diverse lecturers

Learning Outcome(s)

Studierende sind in der Lage, eine umfangreiche, erkenntnistheoretische oder praxisbezogene ingenieurwissenschaftliche Problemstellung selbständig wissenschaftlich begründet zu bearbeiten, d. h.
- die Problemstellung inhaltlich zu analysieren, abzugrenzen, zu strukturieren, zu ordnen und ein grundsätzliches Konzept zur Beurteilung der Qualiät einer nachfolgend erarbeiteten Lösung zu erstellen,
- im Studium erworbene Kenntnisse, Fertigkeiten und Handlungskompetenzen zielgerichtet, effektiv und effizient zur Bearbeitung und Lösung der Problemstellung einzusetzen und
- die Problemstellung, die ingenieurwissenschaftliche Methodik zur Bearbeitung sowie die erarbeiteten Ergebnisse und deren Beurteilung dem Auftraggeber und einem Fachauditorium angemessen schriftlich und mündlich zu berichten und zu diskutieren.

Modulinhalte

Abschlussarbeit

Die Bachelorarbeit ist eine schriftliche Hausarbeit. Sie soll zeigen, dass die oder der Studierende befähigt ist, innerhalb einer vorgegebenen Frist ein Thema aus ihrem oder seinem Fachgebiet sowohl in seinen fachlichen Einzelheiten als auch in den fachübergreifenden Zusammenhän-gen nach wissenschaftlichen und fachpraktischen Methoden selbstständig zu bearbeiten. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit kann auch bei der Abschlussarbeit berücksichtigt werden.
Lehr- und Lernmethoden Abschlussarbeit
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 360 Stunden
Präsenzzeit 0 Stunden ≙ 0 SWS
Selbststudium 360 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul undefined: gemäß §26 Abs. 1 der Prüfungsordnung
Zwingende Voraussetzungen siehe Prüfungsordnung §26 Abs. 1
Empfohlene Literatur
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise Siehe auch Prüfungsordnung §24ff. Kontaktieren Sie frühzeitig einen Professor der Fakultät für die Erstbetreuung der Abschlussarbeit.
Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel BE_BaET2020
Modulbezeichnung Betriebliches Energiemanagement
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Markus Stockmann/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Markus Stockmann/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Die Studierenden können die Notwendigkeit von betrieblichem Energiemanagement verstehen und bewerten, indem Sie die aktuelle ökologische Situation und die politischen Rahmenbedingungen vorgetragen bekommen, um später Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit als wichtiges zusätzliches Entscheidungskriterium im industriellen Umfeld zu nutzen und zu beachten.
Die Studierenden können die Forderungen zur Konformität zum Energiemanagementsystem ISO 5000X wiedergeben und verstehen, indem Sie diese an praktischen Beispielen (Positiv- und Negativbeispiele) vermittelt bekommen und anhand der Vorgaben selbstständig bewerten, um später im beruflichen Alltag die typischen Anforderungen an einen Energiemanager erfüllen zu können.
Die Studierenden können die methodische Herangehensweise zur Energieoptimierung anwenden und analysieren, indem Sie diese in der Vorlesung im Rahmen einer fiktiven Firmenbewertung vermittelt bekommen und selber in einem praxisnahen Projekt der Problemstellung entsprechend benutzen, um später Einsparungspotentiale in der Industrie offen zu legen und Verbesserungen gemäß dem Stand der Technik durchführen zu können.
Die Studierenden verstehen und analysieren den Stand der energieeffizienten Technik, indem Sie diesen anhand von exemplarischen Beispielen vermittelt bekommen, um diesen später zu kennen und Energie-Einsparpotentiale in der Industrie aufzudecken.
Die Studierenden können die wichtigsten Arten der Energieumwandlung (inkl. Erneuerbarer) verstehen, indem sie diese in zahlreichen Beispielen im Rahmen der Vorlesung vorgestellt bekommen, um später im industriellen und privaten Umfeld die Vor- und Nachteile dieser zu kennen. Zudem können die Studierenden energetische Ist-Situationen (auch im Hinblick auf ortsbezogene und monetäre Einschränkungen) analyiseren, in dem sie die Einschränkungen (inkl. Vor- und Nachteile) der einzelnen Umwandlungsformen verstanden haben, um geeignete Energieumwandlungsarten selbstständig auszuwählen.

Modulinhalte

Vorlesung

- Wiederholung der physikalischen Grundlagen (Energie, Wärme)
- Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz
- Energieeffizienz im privaten und industriellen Umfeld
- Rechtliche Grundlagen zur Notwendigkeit von Energiemanagement
- Energiemanagement vs. Energiemanagementsysteme
- ISO 5000X (z.B. "Dos and Don'ts")
- Arten der Energieumwandlung (PV-Anlagen, Geothermie, Kernkraft, GuD, ...)
- Stand der energieeffizienten Technik
- Maßnahmen zur Wärmeintegration (Pinch Analyse)
- Grundlagen zum Projektgeschäft (Wirtschaftlichkeitsberechnungen, ...)

- Vorgehen zur Energieoptimierung / Benchmarking

Übungen / Praktikum

- Arbeiten an einem Gruppenprojekt (Zeitmanagement, Ressourcenmanagement, Kostenschätzung, Literaturrecherche, ...)
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung
  • Übungen / Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul MA1: Grundlagen der Mathematik
  • Modul MA2: Grundlagen der Mathematik
  • Modul PH1: Grundlagen der Physik (Energieformen, Wärmelehre, Optik)
  • Modul GE1: Grundlagen der Elektrotechnik (N- / P- Übergänge, Dioden, einfache Schaltungen)
  • Grundlagen der Mathematik
    Grundlagen der Physik
    Grundlagen der Elektrotechnik / Regelungstechnik
Zwingende Voraussetzungen Vorlesung erfordert Anwesenheit im Umfang von: an 3 vorab bekannt gegebenen Präsenzterminen
Empfohlene Literatur
  • KALS, Johannes, 2010. Betriebliches Energiemanagement: eine Einführung. Stuttgart: Kohlhammer. ISBN 9783170211339
  • PIROUZFAR, Vahid, Yeganeh EFTEKHARI und Chia-Hung SU, [2022]. Pinch Technology: Energy Recycling in Oil, Gas, Petrochemical and Industrial Processes. Berlin ; Boston: De Gruyter. ISBN 9783110786323
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
BE in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel BMO_BaET2020
Modulbezeichnung Biomedizinische Optik
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Uwe Oberheide/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Uwe Oberheide/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Die Studierenden beherrschen Grundlagen optischer Prozesse für Anwendungen in den Life Sciences (Biologie, Medizin),
indem sie biologische Wechselwirkungsprozesse anhand physikalischer und technischer Grundlagen analysieren und klassifizieren,
um geeignete diagnostische oder therapeutische Verfahren für verschiedene Einsatzgebiete zielgerichtet auswählen zu können.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Übersicht über bildgebende Verfahren (Ultraschallbildgebung, Röntgenprojektionsverfahren / Computertomographie, Kernspintomographie, Posittron-Emissions-Tomographie, Optische (Kohärenz) Tomographie, Hybrid-Verfahren aus optischen und akustischen Methoden, Scheimpflug-Bildgebung)
Wechselwirkung zwischen Strahlung und Materie (Absorption, Emission, Streuung, Reflexion, Brechungsindex, Ionisation)
Anwendungsbereiche und Grenzen einzelner Methoden (Auflösung, Bildgebungs-/Eindringtiefe, Bildrekonstruktionsalgorithmen)

Auswahl des geeigneten Verfahrens durch Analyse der Vor- und Nachteile
Übertragung der Verfahren auf industrielle Bereiche (Qualitätssicherung, Materialprüfung)
gesellschaftliche und ethische Grundwerte anwenden
Finden sinnvoller Systemgrenzen durch Abstrahieren der wesentlichen Aspekte eines fachlichen Problems

Seminar

Präsentation einer aktuellen Veröffentlichung einer englischsprachigen Fachzeitschrift

Beschaffung geeigneter Literatur/Information
Einarbeitung in neues technisches Fachgebiet
Nutzung englischer Fachliteratur
Auswertung vorliegender Literatur
Informationen auf Relevanz überprüfen
Wesentliche Informationen herausfiltern und zielgruppenadäquat aufbereiten
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Seminar
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul PH2: MINT-Grundwissen anwenden: Wellenausbreitung, Akustik, Thermodynamik
  • Modul LT: Erkennen, Verstehen und Analysieren technischer Zusammenhänge / Technische Zusammenhänge darstellen und erläutern: Lasertypen, Kohärenzlänge, Strahlformung
  • Modul LMW: Naturwissenschaftliche Phänomene in Realweltproblemen erkennen / Erkennen, Verstehen und Analysieren technischer Zusammenhänge: Absorption, Streuung, Brechungsindex Detektionsmethoden elektromagnetischer Strahlung Simulationsmöglichkeiten zur Lichtausbreitung
  • Physik: Wellenausbreitung, Akustik, Thermodynamik
    Lasertechnik: Lasertypen, Kohärenzlänge, Strahlformung
    Licht-Materie-Wechselwirkung: Absorption, Streuung, Brechungsindex
    Detektionsmethoden elektromagnetischer Strahlung, Simulationsmöglichkeiten zur Lichtausbreitung
    Mathematik: Integralrechnung, Fouriertransformation
Zwingende Voraussetzungen
  • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Vorlesung / Übungen
  • Seminar erfordert Anwesenheit im Umfang von: 5 Termine
  • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Seminar
Empfohlene Literatur
  • Dössel - Bildgebende Verfahren in der Medizin, Springer
  • Kaschke, Donnerhacke, Rill – Optical Devices in Ophthalmology and Optometrie
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel BVS1_BaET2020
Modulbezeichnung Betriebssysteme und verteilte Systeme 1
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Cartsten Vogt/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Jürgen Bornemann/Lehrbeauftragter

Learning Outcome(s)

Was: Das Modul vermittelt Kompetenzen zum Umgang mit Betriebssystemen und Diensten in verteilten Systemen sowie ein tieferes Verständnis der zugrundeliegenden Konzepte und Techniken. Im Fokus dieses ersten Moduls (gefolgt von BVS2) steht die Nutzung von Programmiertechniken und -schnittstellen, die eine Systemsoftware typischerweise zur Realisierung nebenläufiger, kooperierender Software im lokalen und verteilten Umfeld anbietet. In praktischer Arbeit analysieren die Studierenden Problemstellungen im Systemumfeld (K2, K4, K7) und implementieren Lösungen auf der Grundlage anerkannter Konzepte und Methoden (K8, K9). Sie recherchieren dazu in Dokumentationen (K12).
Womit: Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in einem Vorlesungs-/Übungsteil und betreut darauf aufbauend ein Praktikum. In den Übungen und insbesondere im Praktikum arbeiten die Studierenden in Kleingruppen und verteidigen ihre Lösungen (K16).
Wozu: Systemsoftware, also Betriebssysteme und Dienstsoftware für verteilte Systeme, bietet die Plattform zur Erstellung von Anwendungen, die nebenläufig und verteilt arbeiten - Eigenschaften, die für heutige komplexe Softwaresysteme typisch sind. Entsprechende Programmierkenntnisse und Wissen über die zugehörigen Grundlagen sind somit essentiell für die Erstellung moderner Software (HF1). Durch ihre praktische Programmierarbeit erwerben die Studierenden Erfahrungen, die wichtig sind für die Erfassung von Anforderungen, die Entwicklung von Konzepten zur technischen Lösung und zu ihrer Bewertung sowie zur Organisation von Prozessen und zum Betrieb von Systemen, die nebenläufig und verteilt arbeiten (HF3). Die Durchführung im Team mit dem Dozenten als "Auftraggeber" stärkt die Interaktionsfähigkeit der Studierenden (HF 4).

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Grundlagen von Betriebssystemen und Verteilten Systemen
Einordnung und Aufgaben eines Betriebssystems im Rechensystem
zu verwaltende Betriebsmittel
Nebenläufigkeit in Hard- und Software
Komponenten und Eigenschaften Verteilter Systeme
Software-Strukturen
Betriebssystemkern
Hierarchische Strukturen
Virtuelle Maschinen
Client-Server-Systeme
Peer-to-Peer-Systeme

Das UNIX/Linux-Betriebssystem
Geschichte und Standards
Schalenstruktur
Kern mit Programmierschnittstelle
Shell mit Benutzerschnittstelle
wichtige Benutzerkommandos
Aufbau des Dateisystems
Programmierung in C

Nebenläufigkeit
Prozesse und Threads
grundlegende Eigenschaften
Prozesse in UNIX
Threads in Java
Synchronisation
grundlegende Synchronisationsbedingungen
wechselseitiger Ausschluss
Reihenfolge
Mechanismen zur Durchsetzung
Interruptsperrung
Spinlocks
Signale
Semaphore
Monitore
Deadlocks

Kommunikation
Grundbegriffe
speicher- vs. nachrichtenbasierte Kommunikation
Mailboxen und Ports
synchrone vs. asynchrone Kommunikation
lokale Kommunikation
Shared Memory
Message Queues
Pipes
Kommunikation in verteilten Systemen
Protokolle
Sockets

Umgang mit den Schnittstellen eines Betriebssystems
zeichenorientierte Benutzerschnittstelle (Konsole)
Programmierschnittstelle

Steuerung nebenläufiger Aktivitäten in einem Betriebssystem
von der Benutzerschnittstelle aus
durch Funktionen der Programmierschnittstelle

Synchronisation nebenläufiger Ausführungen durch Synchronisationsmechanismen

Nutzung verschiedener Kommunikationsmechanismen
lokale Mechanismen
Mechanismen in Rechnernetzen

Praktikum

Befehle der zeichenorientierten UNIX/Linux-Benutzerschnittstelle
Nutzung durch Eingabe über die Tastatur
Nutzung durch Einbettung in Shell Scripts
insbesondere zur Steuerung nebenläufiger Prozesse

C-Funktionen der UNIX/Linux-Programmierschnittstelle
zum Zugriff auf Dateien und Geräte
zur Erzeugung und elementaren Steuerung von Prozessen
zur Synchronisation von Prozessen
zur Kommunikation von Prozessen (lokal und im Netz) - je nach verfügbarer Zeit

Anwendung der unter "Kenntnisse (fachliche Inhalte)" genannten Aspekte auf praxisbezogene Szenarien durch selbstständige Arbeit in kleinem Team.
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul PI1: Sicherer Umgang mit einer Programmiersprache.
  • Modul PI2: Sicherer Umgang mit einer Programmiersprache.
  • Modul GTI: Kenntnisse über Aufbau und Funktionalität eines Digitalrechners.
  • prozedurale Programmierung
    Architektur von Digitalrechnern (Grundkenntnisse)
    Internetprotokolle (Grundkenntnisse)
Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 1 Termin
Empfohlene Literatur
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel BVS2_BaET2020
Modulbezeichnung Betriebssysteme und verteilte Systeme 2
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache englisch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Pascal Cerfontaine/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Pascal Cerfontaine/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Was: Aufbauend auf BVS1 vermittelt das Modul vertiefend Kompetenzen zum Umgang mit Systemsoftware, insbesondere mit Diensten in verteilten Systemen. In praktischer Arbeit analysieren die Studierenden Problemstellungen im Systemumfeld (K2, K4, K7) und implementieren Lösungen auf der Grundlage anerkannter Konzepte und Methoden (K8, K9). Sie recherchieren dazu in Dokumentationen (K12).
Womit: Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in einem Vorlesungs-/Übungsteil und betreut darauf aufbauend ein Praktikum. In den Übungen und insbesondere im Praktikum arbeiten die Studierenden in Kleingruppen und verteidigen ihre Lösungen (K16).
Wozu: Systemsoftware, also Betriebssysteme und Dienstsoftware für verteilte Systeme, bietet die Plattform zur Erstellung von Anwendungen, die nebenläufig und verteilt arbeiten - Eigenschaften, die für heutige komplexe Softwaresysteme typisch sind. Entsprechende Programmierkenntnisse und Wissen über die zugehörigen Grundlagen sind somit essentiell für die Erstellung moderner Software (HF1). Durch ihre praktische Programmierarbeit erwerben die Studierenden Erfahrungen, die wichtig sind für die Erfassung von Anforderungen, die Entwicklung von Konzepten zur technischen Lösung und zu ihrer Bewertung sowie zur Organisation von Vorgängen und zum Betrieb von Systemen, die nebenläufig und verteilt arbeiten (HF3). Die Durchführung im Team mit dem Dozenten als "Auftraggeber\ stärkt die Interaktionsfähigkeit der Studierenden (HF4).

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Kooperation
Client-Server-Modell
Beispiele: Namens- und Dateidienste
geschichtete Architekturen
Peer-to-Peer-Modell
prozedurale Kooperation: Remote Procedure Call
objektorientierte Kooperation
Remote Method Invocation
objektorientierte Middleware
Web-basierte Dienste
dynamische Web-Seiten
Web Services

Implementierung von Software-Nebenläufigkeit
Verwaltung und Steuerung von Prozessen
Dispatching und Scheduling
Exceptions und Interrupts
Speicherkonzepte
Komponenten der Speicherhierarchie
Swapping
Virtueller Speicher
Prozesse in Verteilten Systemen
Lastverteilung, Fehlertoleranz, Synchronisation

Dateisysteme
logische und reale Strukturen
lokale Dateisysteme
Implementierung von Verzeichnissen
Organisation der Festplatte
Leistungssteigerung und Fehlertoleranz
verteilte Dateisysteme
File Server und Name Server
Verteilte Dateibäume
Caching und Replikation

Beurteilung verschiedener Verfahren und Techniken zum Prozessor-Scheduling, zur Verwaltung von Speicherhierarchien, zur Implementierung lokaler und verteilter Dateisysteme

Programmierung von und mit Diensten in lokalen und verteilten Systemen

Dienste in verteilten Systemen
Grundlagen von Cloud Computing und Web Services
Apache-basierte Systeme
kommerziell verfügbare Systeme

Praktikum

C-Funktionen der UNIX/Linux-Programmierschnittstelle zur Kommunikation und Kooperation lokal und im Internet
durch Nutzung von Shared Memory, Message Queues und Sockets
durch Remote Procedure Call

Java-Techniken zur Kommunikation und Kooperation
Web Services: SOAP, REST
ggf. andere (wird kurzfristig festgelegt)

Anwendung der unter "Kenntnisse (fachliche Inhalte)" genannten Aspekte auf praxisbezogene Szenarien durch selbstständige Arbeit in kleinem Team.
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul PI1: Sicherer Umgang mit einer Programmiersprache.
  • Modul PI2: Sicherer Umgang mit einer Programmiersprache.
  • Modul GTI: Kenntnisse über Aufbau und Funktionalität eines Digitalrechners.
  • Modul BVS1: Sämtliche Inhalte.
  • prozedurale Programmierung
    Architektur von Digitalrechnern (Grundkenntnisse)
    Internetprotokolle (Grundkenntnisse)
    Sämtliche Inhalte von BVS1
Zwingende Voraussetzungen
Empfohlene Literatur
  • siehe http://www.nt.fh-koeln.de/vogt/bs/bvs_lit.pdf
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel BWR_BaET2020
Modulbezeichnung Betriebswirtschaft und Recht
Art des Moduls Pflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 4
Häufigkeit des Angebots jedes Semester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Stefan Kreiser/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Dr. Diana Püplichhuysen/Lehrbeauftragte

Learning Outcome(s)

1. Fachkompetenzen (lernergebnisorientiert)

  • Die Studierenden können eine eigene Business Idee generieren, mit Hilfe von Business Modelling entwickeln und validieren.
  • Sie kennen die zentralen Inhaltsfelder der BWL und deren Bedeutung für Entre- und Intrapreneure.
  • Sie wissen, was notwendig ist, um ein Unternehmen funktionsfähig aufzubauen und Ziel- und zukunftsorientiert zu betreiben.
  • Sie kennen die für Unternehmensgründungen relevanten rechtlichen Rahmenbedingungen und können darauf aufbauend passende Entscheidungen treffen.
  • Sie sind damit grundsätzlich in der Lage, betriebswirtschaftliche Problemstellungen zu analysieren, Lösungsvorschläge zu entwickeln und (theoretisch) auszuführen.

2. Fachübergreifende Kompetenzen

: Die Studierenden können im Team projektartig vorgegebene Ziele erreichen. Sie wenden hierzu erlerntes, theoretisches Wissen auf ein Praxisbeispiel an (Transferkompetenz). Sie können:

  • die notwendige Literatur recherchieren, lesen und verstehen
  • mit anderen Menschen zusammenzuarbeiten und gemeinsam Ziele erreichen,
  • ein komplexes Arbeitsergebnis vor Publikum präsentieren sowie
  • sich selbst reflektieren und Leistungen anderer bewerten.

Die Studierenden verfügen somit über

  • methodisches Grundlagenwissen der Disziplinen BWL, Recht und Entrepreneurship,
  • Selbst-, Sozial und Reflexionskompetenz,
  • Präsentations- und Diskussionsfähigkeit.

Modulinhalte

Projekt

Anhand einer fiktiven Unternehmensgründung (Business Modelling) erlangen die Studierenden anwendungsbezogen die relevanten Kenntnisse und Fähigkeiten aus den Disziplinen BWL, Recht und Entrepreneurship.


Vorlesung

  1. Business Ideation
  2. Business Modelling (durchgehend)
  3. Marktanalyse, Kundengruppenanalyse, Stakeholderanalyse
  4. betriebliche Leitungsprozesse
  5. Rechtliche Rahmenbedingungen, Steuern
  6. Kostenrechnung, Preiskalkulation
  7. Externes Rechnungswesen
  8. Business Model Evaluierung (SWOT-Analyse)

Weitere, spezielle Unterrichtseinheiten zu:

  1. Selbst- und Teammanagement
  2. Präsentationstechnik
  3. Experience Report eines Unternehmers/einer Unternehmerin
Lehr- und Lernmethoden
  • Projekt
  • Vorlesung
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
Selbststudium 116 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
Zwingende Voraussetzungen
Empfohlene Literatur
  • Hölter, E. (2018): Betriebswirtschaft für Studium, Schule und Beruf. Stuttgart: Schäffer-Poeschel.
  • Osterwalder, A. & Pigneur, Y. (2010): Business Model Generation. Hoboke, New Jersey: John Wiley & Sons.
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Perma-Links zur Organisation Ilu
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 4.2.2025, 12:42:20
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel CAP_BaET2020
Modulbezeichnung Capstone Projekt / Fachpraktikum
Art des Moduls Pflichtmodul
ECTS credits 9
Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 6
Häufigkeit des Angebots jedes Semester
Modul-Verantwortliche*r Studiengangsleiter(in) Bachelor Elektrotechnik
Dozierende*r verschiedene Dozenten*innen / diverse lecturers

Learning Outcome(s)

Studierende sind in der Lage aus einem größeren disziplinären oder interdisziplinären Kontext eine eigene Forschungs- oder Entwicklungsproblemstellung von jeweils höherer Komplexität zu definieren und abzugrenzen, ein organisatorisch, methodisch und inhaltlich schlüssiges Projektkonzept zur systematischen Bearbeitung der Problemstellung zu entwickeln und den zu erwartenden technischen, wirtschaftlichen und / oder gesellschaftlichen Nutzen des Projektes begründet zu prognostizieren, um später wissenschaftlich und/oder gesellschaftlich und/oder wirtschaftlich relevante Forschungs- und Entwicklungsproblemstellungen identifizieren und daraus komplexe Forschungs- und Entwicklungsvorhaben ableiten zu können. Zur Ableitung der Problemstellung arbeiten die Studierenden in einem Projektteam: Sie recherchieren arbeitsteilig alle wesentlichen Dimensionen des Problemkontexts anhand von Literaturquellen und anhand von Interviews mit Stakeholdern aus deren individellen Perspektiven sowie den Stand des Wissens / der Technik zur gewählten Problemstellung.

Modulinhalte

Projekt

Studierende arbeiten in einem Projektteam von mindestens drei und höchstens sieben Terammitgliedern. Mindestens eine Dozent*in aus der Fakultät bzw. aus einer der anderen ingenieurwissenschaftlichen Fakultäten beobachtet und beurteilt das gesamte Projektteam im Hinblick auf das fachliche und methodische Vorgehen zur Ableitung der Problemstellung. Bevorzugt sollen technisch-wissenschaftliche Problemkontexte mit wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Relevanz betrachtet werden (interdisziplinäre Kontexte). Die Studierenden dürfen den Kontext selbst definieren.

Hinweise: Sind in einem Studienschwerpunkt zu wenige Studierende, die sich in einem Semester zu einem Projektteam formieren können, so lassen sich im Rahmen einer Sonderregelung auch Einzelprojekte durchführen. Studierende dürfen alternativ ein Fachpraktikum in der Industrie absolvieren. Hierzu treffen Studierende jeweils eine individuelle Vereinbarung mit einem Wirtschaftsunternehmen über eine qualifizierte Ingenieurtätigkeit mit einer studiengangbezogenen Aufgabenstellung. Die fachliche Betreuung erfolgt im Unternehmen durch eine qualifizierte Person mit Hochschulabschluss, die prüfungsrechtliche Betreuung erfolgt durch eine Dozent*in der Fakultät, die auch der individuellen Vereinbarung im Hinblick auf LO1 zustimmen muss.
Lehr- und Lernmethoden Projekt
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 270 Stunden
Präsenzzeit 12 Stunden ≙ 1 SWS
Selbststudium 258 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
Zwingende Voraussetzungen Projekt erfordert Anwesenheit im Umfang von: 1 Termin
Empfohlene Literatur
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
CAP in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel DB_BaET2020
Modulbezeichnung Datenbanken
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Studiengangsleiter(in) Bachelor Elektrotechnik
Dozierende*r Prof. Dr. Andreas Behrend/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

WAS? HF1: Studierende sollen den Aufbau von Datenbanksystemen zur Speicherung und Verarbeitung von Informationen kennenlernen. Sie sollen relationale Datenbanken erstellen und Anfragen mittels SQL auf diese Datenbanken programmieren können. Dabei sollen Sie auch in der Lage sein, diese Anfragen in andere Programmiersprachen einzubetten (z.B. SQL-Anfragen in Java mittels der JDBC-Schnittstelle einbetten). Sie sollen in der Lage sein, den Datenaustauch mit benachbarten Softwaresystemen über definierte Austauschformate (z.B. XML) realisieren zu können.
HF2: Gegebene Anforderungskataloge für zu entwickelnde Softwaresysteme sollen auf ihren Bedarf an persistenten Daten analysiert werden können. Dabei sollen unterschiedliche Persistenzmechanismen analysiert werden können. Hierzu sollen verschiedene Datenbankmodelle im Überblick kennengelernt werden. In Bezug auf relationale Datenbanken als Zielsysteme sollen ERD-Modelle entwickelt und normalisiert werden können.
HF3: Kleinere Datenbanksysteme, die nach analytischen Vorgaben selbst entwickelt wurden, sollen mit Schnittstellen zu Nachbarsystemen organisiert und betrieben werden können.
WOMIT? Vortrag zu HF1, HF2 und HF3. Üben an Hand praktischer Beispiele zu HF1, HF2 und HF3. Drei kleinere Projekte in Laborversuchen zu HF1 und HF3, dabei sollen die Voraussetzungen zur Erstellung der Lösungen für HF1 und HF3 mittels Analysetechniken aus HF2 spezifiziert und anschließend dokumentiert werden können.
WOZU? In Softwareabteilungen großer Industrie- und Dienstleistungsunternehmen und bei Unternehmensberatungen für Soft- und Hardwaresystemen spielt die Entwicklung von Datenbanksystemen eine sehr große Rolle. Hier werden Informatiker dringend benötigt, die Datenbanken entwerfen, hierauf bezogene Anfrageprogramme entwickeln und testen können und Datenbanken in Betrieb halten können.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Allgemeines Datenbankmodell
Relationales Datanbanksystem
SQL
Einbettung von SQL in eine höhere Programmiersprache (z. B. JDBC)
Datenbankspezifikation und Design
ERD
Normalformen
XML und DB
DTD

Praktikum

Entwicklung einer einfachen Datenbank mit mehreren Tabellen auf Grundlage eines Anforderungskatalogs; Modellierung von Abhängigkeiten mit Fremdschlüsselbeziehungen; Programmierung komplexer DB-Anfragen mit JDBC-Programmen; Spezifikation einer Datenbank mit ERD; Definition von DB/XML-Schnittstellen mit einer DTD.
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul MA1: Mengen, kartesisches Produkt, Relationen
  • Grundstudium Informatik
    Grundstudium Mathematik
Zwingende Voraussetzungen
Empfohlene Literatur
  • G. Vossen: Datenmodelle, Datenbanksprachen und Datenbankmanagementsysteme
  • A. Kemper, A. Eickler: Datenbanksysteme
  • C. Türker: SQL 1999 & SQL 2003
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 3.7.2023, 14:45:35
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel DML_BaET2020
Modulbezeichnung Data Mining
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Beate Rhein/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Beate Rhein/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Was:
Methoden des maschinellen Lernens auf typische Datensätze der Elektrotechnik oder technischen Informatik anwenden
gängige Fallstricke des Data Mining in der Vorgehensweise kennen
für eine Aufgabenstellung das geeignete Verfahren bestimmen können
Qualität von Datensätzen beurteilen
Datenschutzgesetze kennen
weit verbreitete Software hierfür anwenden
eigenverantwortliches Arbeiten lernen

Womit:
Die Methoden werden anhand eines Vortrags oder per Lernvideos vermittelt und in Vorlesung und Übung direkt angewendet. Jeder Student wird ein kleines Projekt durchführen (je nach Anzahl der Studierenden in Gruppenarbeit).

Wozu:
Data Mining wird bei den späteren Arbeitgebern immer mehr eingeführt, etwa in der Robotik, aber auch zur Überwachung und Steuerung von Produktionsprozessen oder Energiesystemen und zur Auswertung von Kundendaten, hier ist ein verantwortlicher Einsatz von Daten wichtig.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Einführung in eine geeignete Software, z.B. Python
Einführung in deskriptive Statistik und evtl. auch Wahrscheinlichkeitsrechnung
Überwachtes Lernen:
- Klassifikationsverfahren: Ablauf, Performanzmaße, Anwendung eines Verfahrens des instanzbasierten Lernen, z.B. k-nearest-neighbor und eines Verfahrens des modellbasierten Lernen, z.B. Entscheidungsbäume
- evtl. Regressionsanalyse: über maschinelles Lernen und klassisch
Unüberwachtes Lernen:
- Clusteranalyse: k-means, evtl. auch DBSCAN
Preprocessing der Daten:
- Behandlung von beschädigten / fehlenden Daten
- Ausreißer oder Noise - Problematik
- Skalierung
- Visualisierung der Daten

- evtl. Dimensionsreduzierung
- Beurteilung der Qualität der Daten
- evtl. verschiedene Arten von Datensätzen betrachten, Bezug zu NoSql-Datenbanken herstellen, Ausblick auf aktuelle Forschung, z.B. Bilderkennung, Natural Language Processing, Reinforcement Learning

zu Aufgabenstellungen geeignete Methode und Gesamtvorgehensweise nennen und anwenden können
geeignetes Performanzmaß wählen und beurteilen
Datenschutzrichtlinien anwenden

Übungen / Praktikum

Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Übungen / Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 57 Stunden ≙ 5 SWS
Selbststudium 93 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul MA1: mathematische Modelle verstehen und aufstellen Differentialrechnung
  • Modul MA2: Funktionen mit mehreren Veränderlichen anwenden Lineare Algebra: Matrizen aufstellen und mit ihnen rechnen
  • Aus Mathematik 1 und 2 wird die Fähigkeit benötigt, mathematische Modelle aufzustellen, sowie Kenntnisse der Differentialrechnung und der Linearen Algebra.
Zwingende Voraussetzungen
Empfohlene Literatur
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 29.3.2022, 14:39:48
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel DSF_BaET2020
Modulbezeichnung Digitale Signalverarbeitung mit FPGA
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Jens Onno Krah/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Jens Onno Krah/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Systeme zur digitalen Signalverarbeitung modellieren und verifizieren
Programmierbare Logikbausteine kennenlernen und parametrieren
Evaluation Boards kennenlernen und verwenden
Analog-Digital-Wandler kennenlernen und verwenden
Digital-Analog-Wandlungsverfahren kennenlernen und verwenden
Reale Abtastsysteme kennenlernen und analysieren

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Grundbegriffe der digitalen Signalverarbeitung,
Beschreibung zeitdiskreter Systeme
Analog-Digital-Umsetzung und Abtast- Halteglied
Sigma-Delta-Modulation, Quantisierungsrauschen
Praktische Anwendung von z-Transformation
Auslegung digitaler Filter (IIR und FIR)
Festkommaarithmetik
Implementierung in einer DSP-Umgebung („C“ + Assembler)
Implementierung in einer FPGA-Umgebung („VHDL“)
FPGA Entwicklungssystem Quartus II
Einführung die FPGA Baureihe Max 10 von Altera / Intel
Eclipse / Nios II Entwicklungsumgebung

Praktikum

Praktische Anwendung von z-Transformation
Implementierung in einer FPGA-Umgebung („VHDL“)
FPGA Entwicklungssystem Quartus II
Einführung die FPGA Baureihe Max 10 von Altera / Intel
Nios II Entwicklungsumgebung
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul DSS: Grundkenntnisse in digitaler Signalverarbeitung
  • Modul PI1: Grundkenntnisse digitaler Systeme
  • TI1, DSS, SuS
Zwingende Voraussetzungen
Empfohlene Literatur
  • Elektronische Bedienhandbücher und Tutorials für Programmiersystem des FPGA-Herstellers
  • Skript (pdf)
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
DSF in Bachelor Technische Informatik 2020
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel DSS_BaET2020
Modulbezeichnung Diskrete Signale und Systeme
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Harald Elders-Boll/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Harald Elders-Boll/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Die Studierenden lernen die grundlegenden Verfahren und Algorithmen zur Analyse und Verarbeitung von diskreten Signalen und Systemen im Zeit- und Frequenzbereich anzuwenden, wie die diskrete Faltung, die DTFT, die z-Transformation und die DFT/FFT, die Eigenschaften zeitdiskreter Signale und Systeme im Zeit- und Frequenzbereich zu ermitteln, darzustellen und zu interpretieren, um analoge Signale digitalisieren, analysieren und mit Hilfe von zeitdiskreten Systemen verarbeiten zu können.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Grundbegriffe: Klassifikation von zeitdiskreten Signalen und Systemen, Stabilität, Kausalität,
LSI-Systeme: zeitdiskrete Faltung zeitdiskreter Signale, Stabilität, Kausalität
Abtastung: abgetastete und zeitdiskrete Signale, Abtasttheorem, Aliasing
DTFT: Hertleitung, Korrespondenzen und Theoreme, Berechnung, Frequenzgang
z-Transformation: Herleitung, Korrespondenzen und Theoreme, Berechnung, Rücktransformation, Übertragungsfunktion, Stabilität, Zusammenhang zwischen Frequenzgang und Übertragungsfunktion, Blockschaltbilder
DFT: Herleitung, Korrespondenzen und Theoreme, Leakage-Effekt
Grundlagen des Filterentwurfs: Grundlagen des Entwurfs FIR und IIR Filtern, grundlegende Eigenschaften, Vergleich von FIR und IIR Filtern

Beurteilung der Stabilität von LSI Systemen
Berechnung der DTFT und der z-Transformation
Implementierung von FIR Systemen durch Programmierung der diskreten Faltung
Implementierung von einfachen IIR Systemen
Beurteilung der Filtercharakteristik anhand des Frequenzgangs und des Höreindrucks

Praktikum

Zwei Laborversuche zur digitalen Signalverarbeitung akustischer Signale am Rechner mit iPython Notebooks, um die in der Vorlesung/Übung erworbenen Kenntnisse und Fertigkeiten praktisch anzuwenden:
1. Zeitdiskrete Signale und Systeme im Zeitbereich:
Programmierung der zeitdiskreten Faltung und Implementierung von einfachen FIR Filtern
Programmierung eines einfachen rekursiven (IIR) Systems
Beurteilung der Wirkung der Filter anhand von akustischen Signalbeispielen
2. Zeitdiskrete Signale und Systeme im Frequenzbereich
Analyse von einfachen FIR und IIR Filtern im Frequenzbereich mit Hilfe der DTFT und der z-Transformation
Vergleich des Höreindrucks und des Frequenzgangs
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul MA1: trigonometrische, exp., log-Funktionen; Grenzwerte; komplexe Rechnung
  • Modul MA2: Integral- und Differentialrechnung; unendliche Reihen; Partialbruchzerlegung; Reihenentwicklung
  • Modul GE2: Komplexe Wechselstromrechnung
  • Modul PH1: Arbeit, Energie, Leistung, Physikalische Größen und Einheiten
  • Kenntnisse der folgenden mathematischen Grundlagen:
    trigonometrische, exp., log-Funktionen; Grenzwerte; komplexe Rechnung, Integral- und Differentialrechnung; unendliche Reihen; Partialbruchzerlegung; Reihenentwicklung
Zwingende Voraussetzungen
  • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 2 Termine
  • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
Empfohlene Literatur
  • Jens Rainer Ohm und Hans Dieter Lüke, Signalübertragung, Springer, 2014
  • Martin Meyer, Signalverarbeitung, Springer Vieweg, 2014
  • Martin Werner, Signale und Systeme, Springer Vieweg, 2008
  • Bernd Girot u.a., Einführung in die Systemtheorie, Springer Vieweg, 2007
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
DSS in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel EA_BaET2020
Modulbezeichnung Elektrische Antriebe
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Christian Dick/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Christian Dick/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Der Studierende kann die für eine bestimmte Funktion notwendige Antriebstopologie sowie die geeignete Maschine benennen, das dynamische System analysieren, bewerten und erste Schritte in der Auslegung vornehmen,

indem er Simulationstools nutzt und analytische Berechnungen durchführt,

um im Antriebsdesign zentrale Schritte durchführen zu können (HF1), um konkrete Antriebe in Betrieb nehmen zu können und dabei Plausibilitätsprüfungen durchführen zu können (HF2) und um im Hinblick auf die Produktion von Antriebssystemen wesentliche Randbedingungen zu kennen.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Stationäres und dynamisches Verhalten linearer und rotierender Antriebe

Grundlagen magnetischer Komponenten

ggf. Sensorik für Antriebe

Antriebe mit der Gleichstrommaschine

Grundlagen für Drehfeldantriebe

Antriebe mit der Asynchronmaschine

Antriebe mit der Synchronmaschine

Ausblick: Antriebe mit der Reluktanzmaschine, mit der bürstenlosen Gleichstrommaschine (BLDC), mit dem Schrittmotor

Die Studierenden sind in der Lage, die erworbenen Kenntnisse in die Praxis drehzahlgeregelter Antriebe umzusetzen.

Den Studierenden können die Unterschiede verschiedener Antriebskonzepte darstellen, Vor- und Nachteile erkennen und so Schritte in der Antriebssynthese unternehmen.

Den Studierenden ist Bedeutung der Antriebstechnik für die Automatisierung, für die Energieeffizienz und für elektrische Fahrzeuge bewusst.

Praktikum

Drehmoment - Drehzehl Kennlinien
Dynamisches Hochlaufverhalten
Versuche zur Maschinencharakterisierung

Der Studierende kann eine Antriebstopologie verkabeln, überblicken, analysieren, in mehreren Schritten Betrieb nehmen und schließlich vermesen.

Aufbau von Schaltungen, Konfiguration von Lastmaschinen, Umgang mit Messtechnik, Abgleich Simulation / Experiment, Erklärung diverser Effekte
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul LE: Verständnis leistungselektronischer Topologien.
  • Modul PH2: Mechanik - Bewegungsgleichung.
  • Verständnis leistungselektronischer Topologien
    Mechanik - Bewegungsgleichung
Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 8 Stunden
Empfohlene Literatur
  • Rik De Doncker, Duco W.J. Pulle, André Veltman: Advanced Electrical Drives: Analysis, Modeling, Control - Springer Verlag, 2011
  • Werner Leonhard: Regelung elektrischer Antriebe Springer-Verlag, 2. Auflage, 2000
  • Dierk Schröder, Elektrische Antriebe – Grundlagen Springer-Verlag
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
EA in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
Perma-Links zur Organisation Kurs in ILU
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 3.7.2023, 14:45:35
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel EEV_BaET2020
Modulbezeichnung Elektrische Energieverteilung
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Eberhard Waffenschmidt/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Eberhard Waffenschmidt/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Was:
Das Modul vermittelt Kompetenzen zur Berechnung und Beurteilung von Spannungen, Strömen und elektrischen Belastungen in elektrischen Stromversorgungsnetzen (K.3, K.4, K.5, K.7). Weiterhin können die Studierenden Schutzmechanismen im elektrischen Stromnetz entwerfen und dimensionieren (K.8). Neben passenden analytischen Berechnungsmodellen (K.5) wird mit den Studierenden im begleitenden Praktikum die Verwendung einer entsprechenden Simulationssoftware geübt. (K.6). Die Vorbereitung für die praktischen Versuche trainiert die Selbstorganisation sowie das Beschaffen von Information (K.12, K.20).
Womit:
Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in den Vorlesungen und den Übungen. Weiterhin betreut er die Praktikumsversuche, in dem die Studierenden die Kenntnisse aus Vorlesung und Übung vertiefen und praktisch anwenden.
Wozu:
Diese Kenntnisse sind Vorrausetzungen für die Arbeit in einem Energieversorgungsunternehmen wie Stadtwerke, Netzbetreiber oder Energieversorger. Die Beurteilung von Netzbelastungen [HF.2] sind regelmäßige Aufgaben beim Anschluss von neuen Komponenten wie Photovoltaik- oder Windkraftanlagen sowie größeren Lasten wie Elektromobile und Wärempumpen [HF.3]. Ebenso ist die Dimensionierung von Schutzgeräten beim Anschluss von neuen Komponenten essentiell [HF.1].

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

- Netzstrukturen und Komponenten erkennen, fachgerecht benennen und Vor- und Nachteile beurteilen.
- Leitungseigenschaften benennen und bei Berechnungen berücksichtigen.
- Spannungen und Ströme auf Leitungen berechnen.
- Symmetrische und unsymmetrische Drehstromsysteme berechnen können.
- Netzanschluss von Erzeugern (z.B. PV-Anlagen) und Verbrauchern beurteilen.
- Kurzschluss-Ströme berechnen und Schutzkomponenten dimensionieren.
- Funktionsweise der Netzregelung kennen und erläutern sowie Reaktionen auf Lastsprünge berechnen.

Praktikum

- Messung von Welleneigenschaften von Leitungen
- Simulation von Lastflüssen
- Schalten und Messen von Leistungsflüssen
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul GE1: Insbesondere die Themen - Analysemethoden von elektrische Netzwerken, u.a. - Knotenpotentialverfahren, - Überlagerungsprinzip, - Ersatzspannungsquelle.
  • Modul GE2: Inbesondere die folgenden Themen: - komplexe Wechselstromrechnung - Komplexe Leistung - Symmetrische Drehstromsysteme
  • - Analysemethoden von elektrische Netzwerken, u.a.
    - Knotenpotentialverfahren,
    - Überlagerungsprinzip,
    - Ersatzspannungsquelle,
    - Komplexe Wechselstromrechnung
    - Komplexe Leistung
    - Symmetrische Drehstromsysteme
Zwingende Voraussetzungen
  • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 3 Termine
  • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
Empfohlene Literatur
  • D. Nelles / CH. Tuttas, „Elektrische Energietechnik“, B.G. Teubner Verlag, Stuttgart, ISBN 3-519-06427-8
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
EEV in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel EEZ_BaET2020
Modulbezeichnung Elektrische Energieerzeugung
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Wolfgang Evers/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Wolfgang Evers/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Die Studierenden können Aufgabenstellungen zu in Wärmekraftwerken verwendeten thermodynamischen Kreisprozessen lösen,
indem sie passend zu den gegebenen Randbedingungen und Betriebsfällen geeignete Gesetzmäßigkeiten und Diagramme auswählen, anpassen und anwenden,
um später mit den Maschinenbauingenieuren, die Kraftwerksanlagen projektieren oder betreiben, auf fachlich hohem Niveau zusammenarbeiten zu können.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

- Zustandsgrößen
- Zustandsgleichung idealer Gase
- Die Energieform Arbeit und Wärme (1. Hauptsatz der Thermodynamik)
- Wirkungsgrade von thermischen Energiewandlern
- Arbeitsdiagramme
- Thermodynamische Kreisprozesse
- Gasturbinen
- Wasserdampftafeln und das h,s-Diagramm für Wasser/Dampf
- Das Dampfkraftwerk
- Grundlagen der Kernenergie
- Kernkraftwerke
- Reaktortypen
- Wasserkraft

Lösen von Aufgabenstellungen zu in Wärmekraftwerken verwendeten thermodynamischen Kreisprozessen.

Praktikum

- Prüfungen planen und sicher durchführen
* Versuchse aufbauen
* Sicherheitsregeln anwenden
- Versuche mit realisierten Schaltungen durchführen
- Ergebnisse erklären
- Komplexe Aufgaben im Team bewältigen
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul MA1: Die Studierenden beherrschen die mathematischen Grundbegriffe und können insbesondere mit Mengen, Funktionen, Termen und Gleichungen umgehen. Sie können die Eigenschaften und die Graphen der wichtigsten reellen Funktionen bestimmen. Sie können Grenzwerte für Folgen und Funktionen berechnen und Funktionen auf Stetigkeit untersuchen. Sie kennen die Definition der Ableitung und ihre anschauliche Bedeutung, beherrschen die Anwendung der verschiedenen Ableitungsregeln und können Tangenten bestimmen.
  • Modul MA2: Sie beherrschen das Riemann-Integral und können Integralwerte abschätzen. Sie verwenden den Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung und die wichtigsten Integrationsregeln zur Berechnung von Integralen.
  • Modul PH2: Die Studierenden können thermomechanische Zustandsgrößen (Druck, Volumen, Temperatur) aus den Hauptsätzen ableiten.
  • Die Studierenden beherrschen die mathematischen Grundbegriffe und können insbesondere mit Mengen, Funktionen, Termen und Gleichungen umgehen.
    Sie können die Eigenschaften und die Graphen der wichtigsten reellen Funktionen bestimmen.
    Sie können Grenzwerte für Folgen und Funktionen berechnen und Funktionen auf Stetigkeit untersuchen.
    Sie kennen die Definition der Ableitung und ihre anschauliche Bedeutung, beherrschen die Anwendung der verschiedenen Ableitungsregeln und können Tangenten bestimmen.
    Sie beherrschen das Riemann-Integral und können Integralwerte abschätzen. Sie verwenden den Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung und die wichtigsten Integrationsregeln zur Berechnung von Integralen.
Zwingende Voraussetzungen
Empfohlene Literatur
  • Günter Cerbe and Gernot Wilhelms, Technische Thermodynamik Carl Hanser Verlag, München, 2013, ISBN 978-3-446-43638-1
  • Klaus Lucas, Thermodynamik Springer Verlag, Berlin, 2008, ISBN 978-3-540-68645-3
  • Dietrich Oeding, Bernd R. Oswald, Elektrische Kraftwerke und Netze Springer Vieweg Verlag, Berlin, 2016, ISBN 978-3-662-52702-3
  • Adolf J. Schwab, Elektroenergiesysteme Springer Verlag, Berlin, 2009, ISBN 978-3-540-92226-1
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
EEZ in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel EL_BaET2020
Modulbezeichnung Elektronik
Art des Moduls Pflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Alexander Utz/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Alexander Utz/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Grundlegene Schaltungen mit passiven Bauelementen und Halbleitern (Dioden, BIP-Transistoren) kennenlernen und mit Hilfe erlernter Methoden das Verhalten der Schaltung analysieren. Zur Vermittlung dieser Kompetenzen werden Übungen an Hand exemplarischer Schaltungen durchgeführt und praktische Erfahrungen in Laborversuchen gesammelt. Dadurch wird den Studierenden ermöglicht, in der späteren beruflichen Tätigkeit schaltungstechnische Aufgabenstellungen zu analysieren, Lösungskonzepte zu erarbeiten und letztlich schaltungstechnische Systeme zu entwickeln.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

lineare passive Schaltungen kennen und analysieren
Frequenzverhalten rechnerisch bestimmen
Verhalten graphisch im Bodediagramm darstellen
Schaltungen mit Halbleiterbauelementen (Diode, Tansistor) und Operationsverstärkern kennen und dimensionieren

Praktikum

Technische Anleitungen lesen und verstehen
Schaltungsaufbauten anschließen und betreiben
komplexe Aufgaben in beschränkter Zeit bewältigen
theoretisches Wissen in reale Schaltungen umsetzen
Ergebnisse kritisch beurteilen und bewerten
Typische Messsysteme bedienen
technische Grundlagen und Zusammenhänge erklären
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul GE1: Kennen und Verstehen elektrischer Bauelemente R,L,C und einfacher passiver Schaltungen. Analysieren von Schaltungen durch Knoten- und Maschengleichungen,Technische Zusammenhänge darstellen und erläutern, Kennlinien von Bauelementen verstehen und interpretieren
  • Modul GE2: Kennen und Verstehen von nichtlinearen Bauelementen (NTC, PTC-Widerstand, Diode) und damit realiserte Schaltungen. Analysieren dieser Schaltungen durch Knoten- und Maschengleichungen,Technische Zusammenhänge darstellen und erläutern, Kennlinien von Bauelementen verstehen und interpretieren
  • Modul MA1: Mathematisches Grundwissen sicher anwenden, insbesondere lineare Gleichungen, Termumformungen, Kürzen von Termen, Bruchrechnung
  • Modul MA2: Lösen einfacher Differential- oder Integralgleichungen
  • Grundlegende Kenntnisse von passiven Bauelementen, Widerstand, Kondensator, Induktivität
    Lösung linearer Gleichungen, rechnen mit komplexen Größen
Zwingende Voraussetzungen
  • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 3 Termine
  • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
Empfohlene Literatur
  • "Halbleiter-Schaltungstechnik", U. Tietze et al., ISBN: 978-3-662-48553-8
  • "Design of Analog CMOS Integrated Circuits", B. Razavi, ISBN: 978-0-07-252493-2
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel EMA_BaET2020
Modulbezeichnung Elektrische Maschinen
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Wolfgang Evers/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Wolfgang Evers/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Die Studierenden können statische Betriebspunkte Gleichstrom-, Drehstromasynchron- und Drehstromsynchronmaschine berechnen,
indem sie passend zu den gegebenen Randbedingungen und Betriebsfällen geeignete Gesetzmäßigkeiten und Diagramme auswählen, anpassen und anwenden,
um später die für die jeweilige Anwendung geeignete Maschine dimensionieren und auswählen zu können.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

- Transformator
* Ersatzschaltbild
* Wahl des Übersetzungsverhältnisses
* Betriebsverhalten
* Konstruktive Ausführung
* Wirkungsgrad
* Wachstumsgesetze
* Drehstromtransformator
* Spartransformator
- Gleichstrommaschine
* Aufbau der Gleichstrommaschine
* Wirkungsweise der Gleichstrommaschine
* Polpaarzahl
* Erregerfeld
* Aufbau der Ankerwicklung
* Induzierte Spannung, Drehmoment, Spannungsgleichung
* Betriebsverhalten
* Permanentmagnete
* Kommutierung
* Ankerrückwirkung
- Drehfeldtheorie
- Asynchronmaschine
* Aufbau, Wirkungsweise
* Grundgleichungen, Ersatzschaltbilder
* Betriebsverhalten
* Kreisdiagramm
* Drehzahlstellung
* Asynchrongenerator
* Käfigläufer
- Synchronmaschine
* Wirkungsweise
* Konstruktive Ausführung
* Ersatzschaltbild, Zeigerdiagramm
* Leerlauf, Dauerkurzschluss
* Inselbetrieb
* Betrieb am starren Netz

- Berechnung von Ersatzschaltbildwerten elektrischer Maschinen
- Berechnen statischer Arbeitspunkte elektrischer Maschinen

Praktikum

- Prüfungen planen und sicher durchführen
* Versuchsaufbauten analysieren, modifizieren und verifizieren
* Sicherheitsregeln anwenden
- Messungen an elektrischen Maschinen durchführen
* Ergebnisse erklären
* Abweichungen von der Theorie beurteilen und begründen
- Komplexe Aufgaben im Team bewältigen
- Ergebnisse schriftlich strukturiert zusammenfassen, auswerten und interpretieren
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul MA1: Die Studierenden beherrschen die mathematischen Grundbegriffe und können insbesondere mit Mengen, Funktionen, Termen und Gleichungen umgehen. Sie können die Eigenschaften und die Graphen der wichtigsten reellen Funktionen bestimmen. Sie können Grenzwerte für Folgen und Funktionen berechnen und Funktionen auf Stetigkeit untersuchen. Sie kennen die Definition der Ableitung und ihre anschauliche Bedeutung, beherrschen die Anwendung der verschiedenen Ableitungsregeln und können Tangenten bestimmen. Die Studierenden können mit Vektoren rechnen. Sie können Längen und Winkel, Geraden und Ebenen beschreiben und die Aufgaben der analytischen Geometrie lösen. Sie kennen Matrizen und beherrschen die Rechenverfahren. Sie können die Lösungsmenge von linearen Gleichungssystemen mit dem Gaußschen Eliminationsverfahren bestimmen. Sie können den Zusammenhang zwischen linearen Abbildungen und Matrizen herstellen. Sie können den Rang von Matrizen bestimmen. Sie können die Determinante berechnen und Eigenwerte und Eigenvektoren bestimmen.
  • Modul MA2: Die Studierenden beherrschen den Umgang mit komplexen Zahlen. Sie beherrschen das Riemann-Integral und können Integralwerte abschätzen. Sie verwenden den Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung und die wichtigsten Integrationsregeln zur Berechnung von Integralen.
  • Modul PH1: Die Studierenden können Analogien erkennen und anwenden: - lineare Bewegung - Dreh-Bewegung - mechanische - elektrische Schwingungen Sie könne Kräftebilanzen ableiten und Bewegungsgleichungen aufstellen, sowie Energiebilanzen ableiten und aus der Energieerhaltung Bewegungszuständen (Position, Geschwindigkeit) bestimmen.
  • Modul GE1: Die Studierenden können: - elektrotechnische Fragestellungen erkennen und richtig einorden - erforderliche Größen richtig benennen und anwenden - elektrische Netzwerke vollständig analysieren - Ersatzschaltungen berechnen und anwenden - Leistungen und Arbeiten abschätzen und einordnen - Leistungen optimieren - Wirkungsgrade berechnen
  • Modul GE2: Die Studierenden können elektrische Größen (sinusförmige Spannungen und Ströme, lineare Verbraucherzweipole und Leistungen) mit Zeitliniendiagrammen, Zeigern und komplexen Größen beschreiben, sowie Zeigerdiagramme anwenden.
  • Modul GE3: Die Studierenden können magnetische Gleich- und Wechselfelder sowie elektromagnetische Induktion in einfachen geometrischen Anordnungen berechnen.
  • - Gesetze des Gleich- und Wechselstromkreises
    - Komplexe Wechselstromrechnung
    - Drehstromsysteme
    - Elektromagnetismus: Feldstärke, Flussdichte, Fluss, magnetische Kreise, induzierte Spannung
Zwingende Voraussetzungen
  • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 3 Termine
  • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
Empfohlene Literatur
  • Rolf Fischer, Elektrische Maschinen, Carl Hanser Verlag, München, 2017, ISBN 978-3-446-45218-3
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
EMA in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 3.7.2023, 14:45:35
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel EMV_BaET2020
Modulbezeichnung Elektrische Sicherheit und EMV
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Christof Humpert/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Christof Humpert/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Die Studierenden können geeignete Maßnahmen zur Gewährleistung der elektrischen Sicherheit und der elektromagnetischen Verträglichkeit für unterschiedliche Geräte und Systeme auswählen, indem sie
- die Gefahren des elektrischen Stroms für den Menschen kennen,
- Berührspannungen und Fehlerströme in unterschiedlichen Netzen berechnen,
- Schutzmaßnahmen und Schutzeinrichtungen dimensionieren und auswählen,
- typische elektromagnetische Störquellen kennen und deren Emissionssprektren bestimmen und analysieren,
- elektromagnetische Koppelmechanismen verstehen und geeignete Dämpfungsmaßnahmen anwenden und
- Berechnungsmethoden für die elektromagnetische Beeinflussungen auf einfache Beispiele anwenden,
um später bei der Entwicklung oder Auswahl von elektrischen Geräten und Systemen die elektrische Sicherheit und die elektromagnetische Verträglichkeit der Geräte untereinander zu berücksichtigen und sicherzustellen und gültige Vorschriften und Grenzwerte einzuhalten.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Elektrische Sicherheit
- Auswirkungen des elektrischen Stroms auf den menschlichen Körper
- Netzformen und mögliche Berührungsspannungen
- Erdung, Erder, Potentialtrichter, Schrittspannung
- Schutzmaßnahmen, Schutzisolierung, Schutzpotentialausgleich, Schutzkleinspannung, Schutztrennung, Schutz durch automatisches Abschalten
- Schutzeinrichtungen, Sicherungen, Leitungsschutzschalter, Fehlerstromschutzeinrichtungen

Elektromagnetische Verträglichkeit
- Definitionen, grundsätzliches Beeinflussungsmodell, Übertragungs- und Pegelgrößen
- Gegentakt- und Gleichtaktstörung
- Schmalbandige Störquellen, intermittierende Breitbandstörquellen
- Transiente Störquellen (ESD, LEMP, SEMP, NEMP)
- Kopplungsmechanismen, galvanische Kopplung, kapazitive Kopplung, induktive Kopplung, Strahlungskopplung
- Entstörmaßnahmen, elektromagnetische Schirme, Filter, Blitzschutz, Überspannungsableiter

Schutzmaßnahmen anwenden
- Gefährdungen durch elektrischen Strom kennen
- Berührungsspannungen in Abhängigkeit der Netzform und der Fehlerart berechnen
- Kurzschlussströme in einfachen Netzen berechnen
- Geeignete Schutzmaßnahmen nach Norm auswählen
- Schutzmaßnahmen dimensionieren

Entstörmaßnahmen auswählen und dimensionieren
- Geeignete Maßnahmen in Abhängigkeit des Kopplungsmechanismus auswählen
- Maßnahmen für Gleich- und Gegentaktstörungen anwenden
- Maßnahmen in Abhängigkeit des Störspektrums auswählen
- Äußere Blitzschutzmaßnahmen dimensionieren
- Überspannungen bei Blitzeinschlag berechnen
- Einfluss von Filtern berechnen

Praktikum

Auswirkungen und Begrenzung von Überspannungen, Typen von Überspannungsableitern
Eigenschaften und Einfluss von elektrostatischen Entladungen
Frequenzspektren von leitungsgeführten Störspannungen
Grundlagen der normativen Vorgaben

Komplexe Texte und Normenvorgaben verstehen und umsetzen
Berechnungswerkzeuge für die EMV-Analyse benutzen
EMV-Prüfungen planen, Prüfaufbauten analysieren, modifizieren und mit normativen Vorgaben vergleichen
Störquellen experimentell untersuchen, Störspektren messen, mit Berechnungsergebnisse vergleichen
Wirkung von Entstörmaßnahmen analysieren, vergleichen und Unterschiede begründen
Komplexe Aufgaben im Team bewältigen
Ergebnisse schriftlich strukturiert zusammenfassen, auswerten und interpretieren

Selbständige Einarbeitung und Durchführung von Simulationen mit LTspice
Untersuchung von Netzfiltern und deren parasitären Eigenschaften
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul GE2: Impedanzen im Wechselstromkreis, komplexe Wechselstromrechnung, Drehstromsystem
  • Modul GE3: elektrisches und magnetisches Wechselfeld, dielektrische und magnetische Materialeigenschaften
  • Modul GE1: spezifischer Widerstand, Grundschaltungen, Kondensatoren, Spulen
  • Grundlagen der Elektrotechnik
    - Spezifischer Widerstand, Kondensator, Spule
    - Grundschaltungen und Impedanzen im Wechselstromkreis
    - Komplexe Wechselstromrechnung
    - Drehstromsystem
    - Elektrisches und magnetisches Wechselfeld
    - Dielektrische und magnetische Materialeigenschaften
Zwingende Voraussetzungen
  • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 3 Termine
  • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
Empfohlene Literatur
  • Kiefer, Schmolke, Callondann: VDE 0100 und die Praxis Wegweiser für Anfänger und Profis (VDE Verlag)
  • Rudnik, Luber, Pelta: Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag (VDE Verlag)
  • Schwab, Kürner: Elektromagnetische Verträglichkeit (Springer)
  • Stotz: Elektromagnetische Verträglichkeit in der Praxis (Springer)
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
EMV in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
Perma-Links zur Organisation ILU-Kurs für die Lehrveranstaltung Elektrische Sicherheit und EMV
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 6.7.2024, 11:33:32
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel ENS_BaET2020
Modulbezeichnung Energiespeicher
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Ingo Stadler/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Ingo Stadler/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Die Studierenden kennen und beschreiben die ganze Vielfalt der Energiespeichermöglichkeiten in unterschiedlichen Sektoren, erklären deren Vorzüge und Einsatzmöglichkeiten in der Energiewirtschaft, interpretieren deren physikalisch-betriebswirtschaftlichen Eigenschaften und sind in der Lage Speichersysteme für verschieden Einsatzgebiete zu bewerten und zu beurteilen, indem sie in Vorlesungen die Vielfalt der Speicherlösungen in den verschiedensten Energiesektoren vermittelt bekommen und deren Eigenschaften und Ensatzzwecke sich in Übungen und Projektarbeiten selbst erarbeiten, damit sie Entscheidungen für die Auswahl und den Einsatz geeigneter Energiespeicherlösungen für vorgegebene Speicherprobleme und Speicheranwendungen treffen können.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Die Studierenden kennen und erklären die vielfältigen Energiespeicherlösungen in den Sektoren Elektrizität, Wärme/Kälte, Gas und Mobilität und können für gegebene Speicheraufgaben die best möglichen Speicherkonzepte auswählen und berechnen.

Projekt

Die Studierenden erhalten eine zu lösende Energiespeicheraufgabe. Für diese erarbeiten sie ein Energiespeicherkonzept und begründen dies technisch und wirtschaftlich.
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Projekt
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen Mathematik
Physik
Zwingende Voraussetzungen
Empfohlene Literatur
  • I. Stadler, M. Sterner: Energiespeicher: Bedarf - Technologien - Integration; Springer Verlag
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
ENS in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel EPR_BaET2020
Modulbezeichnung Erstsemesterprojekt
Art des Moduls Pflichtmodul
ECTS credits 2
Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 1
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME
Dozierende*r
  • Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME
  • Prof. Dr. Uwe Oberheide/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Was: Die Studierenden können Verantwortung für sich und ihr Team übernehmen, da sie die Sozialisierung in einer Lerngruppe durchlebt haben.
Die Studierenden können Projekte mit abstrakten Zielvorgaben und Arbeitsteilig zu bewältigendem Projektumfang im Team realisieren. Dazu können sie Aufgabe strukturieren, Teilziele und Schnittstellen definieren, Lösungskonzepte arbeitsteilig entwickeln, umsetzen, prüfen, optimieren und dokumentieren, Teillösungen integrieren, Produktprototypen gemeinsam bewerten und optimieren, zielorientiert und respektvoll kommunizieren verbindliche Absprachen treffen und einhalten.
Die Studierenden können durch Selbstreflexion ihren eigenen Leistungsstand korrekt einschätzen
und durch Selbständiges, zielgerichtetes Lernen Kompetenzlücken verkleinern und schließen.
Die Studierenden haben die Einrichtungen der Fakultät kennengelernt und sind im Studium angekommen.
Sie können nun Lern- und Arbeitsstrategien entwickeln, bewerten und anwenden.
Sie können unter Laborbedingungen arbeiten und können erkennen, wann Ingenieurmässig, d.h. in geplante Arbeitsweise, vorgegangen wird und wann unstrukturiert, ineffizient gearbeitet wird.
Womit: indem sie die Anleitungen, die Sie über die Projektleiter*innen, den Masterstudenten*innen aus dem gekoppelten Modul PLET, bekommen, verstehen und anwenden. Indem sie durch eigenständige Recherchen ihre Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen erweitern. Indem sie durch Selbstreflexion der eigenen, bereits vorhandenen Kompetenzen, Stärken und Schwächen erkennen, bewerten und die Schwächen abbauen. Indem sie von den Projektleiter*innen unterstützt ein funktionsfähiges Team bilden, mit dem sie innerhalb der 2 wöchigen Projektphase ein herausforderndes Kreativ-Projekt realisieren.
Wozu: um später ihre eigenen Kompetenzen besser einschätzen zu können. Um festzustellen, wie man durch Recherche, Einarbeitung und iteratives Verbessern ein zu Beginn unlösbar erscheinendes Projekt in begrenzter Zeit realisieren kann. Um diese Erkenntnisse und gewonnen Kompetenzen auf ihr eigenes Projekt, das Bachelorstudium, erfolgreich anzuwenden. Um direkt zu Beginn eine teamfähige Lerngruppe zu finden oder zu bilden, damit sie erfolgreich ihr Studium absolvieren.

Modulinhalte

Projekt

Verantwortung für sich und ihr Team übernehmen;
Projekte mit abstrakten Zielvorgaben und Arbeitsteilig zu bewältigendem Projektumfang im Team realisieren.
Aufgabe strukturieren, Teilziele und Schnittstellen definieren, Lösungskonzepte arbeitsteilig entwickeln, umsetzen, prüfen, optimieren und dokumentieren, Teillösungen integrieren, Produktprototypen gemeinsam bewerten und optimieren, zielorientiert und respektvoll kommunizieren, verbindliche Absprachen treffen und einhalten.
Durch Selbstreflexion ihren eigenen Leistungsstand korrekt einschätzen und durch selbständiges, zielgerichtetes Lernen Kompetenzlücken verkleinern und schließen.
Sie können nun Lern- und Arbeitsstrategien entwickeln, bewerten und anwenden.
Sie können unter Laborbedingungen arbeiten und können erkennen, wann Ingenieurmässig, d.h. in geplanter Arbeitsweise, vorgegangen wird und wann unstrukturiert, ineffizient gearbeitet wird.

erste Programmierkenntnisse und Kenntnisse zu einem
der vier Themen: Generator, Labyrinth Roboter, Ferngesteuerter Roboter oder automatisch nachführendes Teleskop
Die Studierenden haben die Einrichtungen der Fakultät kennengelernt und sind im Studium angekommen.
Lehr- und Lernmethoden Projekt
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 60 Stunden
Präsenzzeit 12 Stunden ≙ 1 SWS
Selbststudium 48 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen Interesse an Elektrotechnik,
Interesse an Automatisierung, Energietechnik, Nachrichtentechnik oder Optische Technologien
Zwingende Voraussetzungen Projekt erfordert Anwesenheit im Umfang von: 8 von 10 Projekttagen
Empfohlene Literatur
  • Informationen zum µController auf www.aduino.cc
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel ES_BaET2020
Modulbezeichnung Embedded Systems
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Studiengangsleiter(in) Bachelor Elektrotechnik
Dozierende*r
  • Prof. Dr. Tobias Krawutschke/Professor Fakultät IME
  • Prof. Dr. Markus Cremer/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Was: Das Modul vermittelt Kompetenzen zur Erstellung eines Eingebetteten Systems (ES) in allen Arbeitsschritten von der Auslegung und Planung des Systems, der Auswahl der Komponenten, der Entwicklung der Software und der Anschaltung an die Anlage / das Gerät und seiner prototypischen Inbetriebnahme. Im parallel laufenden Miniprojekt werden ihre Kompetenzen zur Teamarbeit, Projektorganisation und Kommunikation (durch Präsentationen und Bericht) verstärkt.
Womit: Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in einem Vorlesungs/Übungsteil und betreut parallel dazu ein Miniprojekt, in dem die Studierenden ein kleines ES entwickeln.
Wozu: Kompetenzen in der Entwicklung eines ES sind essentiell für Ingenieure, die in der Entwicklung arbeiten wollen. Durch die Arbeit an einem Beispielsystem erwerben die Studierenden zudem Erfahrungen in der Analyse und Bewertung, u.a. Anforderungen erfassen, Konzepte zur technischen Lösung entwickeln und diese zu bewerten. Die Durchführung im Team mit dem Dozenten als "Auftraggeber" stärkt die Interaktionsfähigkeit der Studierenden.

Modulinhalte

Vorlesung

Entwurfs- und Beschreibungsverfahren
Funktionale Untergliederung
Verhaltensbeschreibung
Objektorientierte Beschreibung
Beschreibung paralleler Abläufe mit Petri-Netzen
Konstruktion eingebetteter Systeme
Hardwareaspekte
Mikrocontroller
SOPC-Lösungen
Anbindung von IO-Bausteinen
Serielle Anbindung
Punkt zu Punkt-Verbindung
Serielle Busse
Parallele Anbindung
DMA
Leistungsverbrauch-Aspekte
Softwareaspekte
Auswahl der Programmiersprache
Assembler
C
C++
andere
SW-Architektur
SingleTask
Zustandsautomat
Statisches Funktionsscheduling
Multitasking
RTOS-basiert
Embedded Linux
Erfüllung von Zeitanforderungen an Tasks
Verteilte eingebetteter Systeme
Grundwissen verteilte Systeme
Schichtenaufbau des Kommunikationssystems
Grundwissen Feldbusse
Grundwissen Internet of Things (IoT)
Programmierung verteilter eingebetteter Systeme

Projekt

Im Team: Entwicklung eines eingebetteten Systems mit einer abgesprochenen Aufgabe, z.B. einer Modellsteuerung eines mechanischen Modells, eines Umweltsensors usw. Projektziel ist ein Prototyp, der die Funktionalität nachweist

Schritte:
1) Beschreibung/Spezifikation
Aufgabenbeschreibung aus Kundensicht im Dialog mit dem Auftraggeber (= Dozent)
Entwicklung eines Konzepts zur Lösung
2) Hardwareauswahl
Recherche geeigneter Bausteine in technischen Handbüchern
3) Modellierung der Lösung
4) Implementierung unter Benutzung von modernen Entwicklungsumgebungen und Programmierstandards, insb. RTOS

komplexe Aufgaben im Team bewältigen
einfache Projekte planen und steuern
Absprachen und Termine einhalten

Präsentation einer Entwicklung
Aufgabenstellung
Projektzwischenstand
Ergebnis
Dokumentation in einem Projektbericht
Projektbeschreibung
Umsetzung
Benutzung
Erfahrungen

Übungen

Modellierung eines Eingebetteten Systems gemäß anerkannter Methoden für Reaktive Systeme

Erstellung der Software eines eingebetteten Systems in C
auf Basis einer HAL (Hardware Abstraction Layer) oder unter Benutzung eines RTOS
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung
  • Projekt
  • Übungen
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen Grundlagen der technischen Informatik
Boolesche Logik, Automaten und Schaltwerke
Aufbau und Funktionsweise von Mikrocontrollern
Mikrocontroller-Programmierung (vorzugsweise in C)
Programmiererfahrung mit Entwicklungsumgebungen wie Eclipse
Zwingende Voraussetzungen Projekt erfordert Anwesenheit im Umfang von: Projektbesprechungen und -präsentation
Empfohlene Literatur
  • W.Wolff: Computers as Compenents: Principles of Embedded System Design
  • Wieringa: Design Methods for reactive Systems
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 3.7.2023, 14:45:35
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel ESL_BaET2020
Modulbezeichnung Entwurf, Simulation und Layout von Schaltungen
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3-6
Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Alexander Utz/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Alexander Utz/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

  • Auswahl von geeigneten Schaltungs-Architekturen
  • Umsetzung und Dimensionierung auf Schaltplan-Ebene
  • Verifikation der Schaltungseigenschaften mittels Simulation
  • Überführen -der Schaltung in eine physikalische Repräsentation für eine konkrete Halbleiter-Technologie (Layout)
  • Verifikation der Eigenschaften des Layouts gegen den Schaltplan (LVS)
  • Analyse parasitärer Effekte (Parasitenextraktion)
  • Sicherstellen der Fertigbarkeit des erstellten Layouts (DRC)
  • Nutzung von offenen Tools und Bibliotheken (OpenSource EDA und PDK) sowie kommerzieller IC Design-Software (z.B. Cadence)
Lehr- und Lernmethoden Vorlesung / Übungen
Prüfungsformen mit Gewichtung
    Workload 150 Stunden
    Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
    Selbststudium 116 Stunden
    Empfohlene Voraussetzungen Elektronik 1
    Grundgebiete der Elektrotechnik 1,2
    Physik1,2
    Elektronik 2
    Zwingende Voraussetzungen
    Empfohlene Literatur
    • "Analog CMOS Integrated Circuits", B. Razavi, ISBN: 978-0-07-252493-2
    • "CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation", R. J. Baker, ISBN: 978-0-470-88132-3
    • "CMOS Mixed Signal Circuit Design", R. J. Baker, ISBN: 978-0-470-29026-2
    Verwendung des Moduls in
    weiteren Studiengängen
    ESL in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel EWS_BaET2020
    Modulbezeichnung Energiewirtschaft
    Art des Moduls Wahlpflichtmodul
    ECTS credits 5
    Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
    Dauer des Moduls 1 Semester
    Empfohlenes Studiensemester 3-6
    Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
    Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Ingo Stadler/Professor Fakultät IME
    Dozierende*r Prof. Dr. Ingo Stadler/Professor Fakultät IME

    Learning Outcome(s)

    Die Studierenden können Komponenten von Energiesystemen sowie Energiesysteme selbst in ihrer Wirtschaftlichkeit anaysieren, vergleichen und beurteilen, indem sie in Vorträgen dynamische Invesititionsrechnung, Energiemärkte, Lernkurventheorie u.v.m. kennen lernen sowie in Übungen selbständig vertiefen, um später in Energiedeinstleistungsunternehmen oder als beratende Ingenieure Investitionsentscheidungen in energietechnische Anlagen treffen zu können.

    Modulinhalte

    Vorlesung / Übungen

    Die Studierenden lenen mithilfe dynamischer Wirtschaftlichkeitsrechnung energietechnische Anlagen und Alternativen zu beurteilen, Entscheidungen für energietechnische Invesitionen in Gebäuden zu treffen und können die Funktionsweise von Energiemärkten erklären.

    Projekt

    Die Studierenden bearbeiten ein Projekt in wöchentlichen Teilschritten und wenden die jweiligen Fertigkeiten aus der Vorlesung an.
    Lehr- und Lernmethoden
    • Vorlesung / Übungen
    • Projekt
    Prüfungsformen mit Gewichtung
    Workload 150 Stunden
    Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
    Selbststudium 105 Stunden
    Empfohlene Voraussetzungen Die Studierenden sollten die Funktionsweise von Energieversorgungssystemen kennen, da die Operationalisierung der vermittelten Wirtschaftlichkeitsberechnungen anhand von Kraftwerken, Windkraftanlagen und Photovoltaikanlagen u.v.m. besprochen und geübt wird.
    Zwingende Voraussetzungen Projekt erfordert Anwesenheit im Umfang von: Projektbesprechungen und 1 Präsentation
    Empfohlene Literatur
    • Literatur zur Invesitionsrechnung
    Verwendung des Moduls in
    weiteren Studiengängen
    EWS in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel FG_BaET2020
    Modulbezeichnung Feldbus Grundlagen
    Art des Moduls Wahlpflichtmodul
    ECTS credits 5
    Sprache deutsch
    Dauer des Moduls 1 Semester
    Empfohlenes Studiensemester 3-6
    Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
    Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Rainer Bartz/Professor Fakultät IME
    Dozierende*r Prof. Dr. Rainer Bartz/Professor Fakultät IME

    Learning Outcome(s)

    Die Studierenden besitzen grundlegende Kenntnisse über Kommunikationsmechanismen im Feldbereich.
    Die Studierenden besitzen Kenntnisse der wichtigsten Netzwerk-Topologien, der Prinzipien des ISO/OSI Modells und der Aufgaben der unteren OSI-Layer. Sie kennen die wesentlichen Aufgaben des Physical und des Data Link Layer und die wichtigsten Buszugriffs- und Datensicherungs-Verfahren im Feldbereich.
    Sie besitzen Detail-Kenntnisse der Eigenschaften sowie der Übertragungsprotokolle von Netzen nach CAN-Standard.
    Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, die Stärken und Schwächen verschiedener Aspekte der OSI-Layer 1 und 2 zu beurteilen, Kommunikationslösungen auf Basis von CAN zu planen und zu implementieren, CAN Kommunikation mit einem embedded System zu implementieren sowie Sensoren und Aktoren von einem Programm aus anzusprechen.
    Sie besitzen Übung im Umgang mit Themen, die viel Detail-Informationen beinhalten. Die Studierenden besitzen Erfahrungen mit Teamarbeit (im Praktikum).
    Die Studierenden besitzen praktische Erfahrungen im Umgang mit einem Micro-Controller, in der Implementierung von CAN Kommunikation auf Basis eines Micro-Controllers sowie in der Nutzung von Sensoren und Aktoren in einem embedded System.

    Modulinhalte

    Vorlesung / Übungen

    Topologien in Kommunikationsnetzen: PzP, Linie, Ring, Stern

    Notationen in Kommunikationsstandards: Dienstbeschreibung, Sequenzdiagramme, Zustandsdiagramme (Mealy-Automat)

    ISO/OSI Referenzmodell:: Layer, Kapselung, Funktionen, Dienste (PeerToPeer, lokal), PDU-SDU-PCI-ICI, verbindungsorientierte Kommunikation

    Leitungscodes: digital (NRZ, PRZ, BiPhase-L, DPLM,...), analog (ASK, FSK, PSK, ...)

    Physical Layer Definitionen in RS-232, RS-485

    Datensicherung: Parity, Blocksicherung, Checksum, CRC, ...

    Buszugriffsverfahren: Master/Slave, Token, CSMA/CD, CSMA/CA, ...

    PhL und DLL des CAN: Inhaltsadressierung, Arbitrierung, Datensicherung, Standard vs. Extended CAN, Bit-Timing, Fehlermanagement, Acknowledge-Methode, Dienste und Protokolle

    Die Studierenden erarbeiten sich grundlegende Kenntnisse über industrielle Kommunikationssysteme

    Kommunikationsstandards verstehen:
    Die Studierenden können die gängigen Beschreibungsmethoden für Kommunikationsstandards erklären
    Sie können Dienste in der gängigen Beschreibungsart darstellen und interpretieren
    Sie können die zur Funktionsbeschreibung verwendeten State Charts verstehen und erstellen
    Sie können die zeitlichen Abläufe mittels Sequenzdiagramme veranschaulichen

    Physical Layer Mechanismen verstehen:
    Die Studierenden können gängige Leitungscodes anwenden und zugehörige zeitliche Signalverläufe deuten
    Die Studierenden können elektrische Spezifikationen ausgewählter Übertragungssysteme verstehen

    Data Link Layer Funktionen verstehen und anwenden:
    Die Studierenden können wesentliche Komponenten eines Protokolls benennen
    Sie können bedeutende Verfahren zur Datensicherung beschreiben und auf Nutzdatensequenzen anwenden
    Sie können die üblichen Zugriffsverfahren (M/S, Token, CSMA) beschreiben und ihre Eigenschaften darstellen

    CAN als beispielhaften Feldbus-Standard verstehen:
    Die Studierenden können eine reale Feldbus-Spezifikation (CAN) im Sinne des ISO/OSI Modells einordnen.
    Sie können das Verhalten von CAN-Kommunikationsteilnehmern nachvollziehen.
    Sie können die CAN-Spezifikation bewerten und Vor- und Nachteile diskutieren.

    Die Studierenden können gängige Datensicherungsverfahren anwenden

    Sie können Dienste und Funktionalitäten in gängige Notation überführen

    Sie können Protokolle analysieren und die enthaltenen Nutzdaten extrahieren

    Sie können Protokoll-konforme Datenströme generieren, mit denen vorgegebene Nutzdaten transportiert werden
    Lehr- und Lernmethoden Vorlesung / Übungen
    Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
      Selbststudium 116 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul MCS: Binäre Logik; Zahlendarstellung binär, hexadezimal, dezimal; Zustands-Übergangs-Diagramm Aufbau eines Micro-Controllers; C-Programmierung für eine Target-Plattform
      • Modul GE1: Spannung, Strom, Widerstand; Kondensator, Spule, Übertrager
      • Programmierkenntnisse:
        Schleifen, Bedingungen, switch-case, Datentypen (C)
      Zwingende Voraussetzungen
      Empfohlene Literatur
      • eigenes Skript
      • Schnell, G.: Bussysteme in der Automatisierungstechnik, Vieweg
      • Zimmermann, W.; Schmidgall, R.: Bussysteme in der Fahrzeugtechnik, Vieweg
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      FG in Bachelor Technische Informatik 2020
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel FIT_BaET2020
      Modulbezeichnung Funksysteme für IoT
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Uwe Dettmar/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Uwe Dettmar/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was? Erlernen der Nutzung bestehender Funktechnologien zur Planung und Entwicklung von neuen Anwendungen im Mobilfunk und im Bereich des IoT (smart home, smart city, smart grid, smart farming etc. ) sowie der Digitalisierung der Industrie (Industrie 4.0).
      Womit? durch Beschäftigung mit existierenden und neu auf den Markt kommenden geeigneten funktechnischen Standards und Geräten und deren Grundlagen
      Wozu? zum Entwurf, der anwendungsspezifischen Auswahl und Beurteilung von innovativen Lösungen zur Messwertaufnahme, sicheren Datenübertragung und Steuerung von Prozessen in den Bereichen des Internet-of-Things und von Industrie 4.0.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Vorlesung und Übungen werden in der Lehrveranstaltung kombiniert. Nach Vorstellung von neuem Lernstoff durch den Dozenten in Form von kurzen Blöcken wird dieser direkt von den Studierenden durch kurze Matlab- und Python-Übungen angewendet und vertieft. Längere Übungsaufgaben werden bereits zu Hause vorbereitet und die verschiedenen Lösungsvorschläge in der Präsenzveranstaltung besprochen.

      Kenntnisse zu folgenden Themen werden vermittelt:
      - Einführung, Was ist IoT/ Industrie 4.0?
      - Überblick: Märkte und Einsatzgebiete für drahtlose Kommunikation
      - Standards, Grundlagen zur drahtlosen Übertragungstechnik
      - Sensoren, Aktoren und uC
      - Vielfachzugriff und Datensicherung in Sensornetzen
      - Techniken für höhere Datenraten (OFDM, MIMO etc.)
      - Network, Fog und Cloud Computing
      - Standards in Mobilfunk (4G, 5G), WLAN, LPWAN, WNAN und WPAN

      Die Studierenden lernen die o.g. Themen in der Vorlesung kennen, erwerben Grundwissen und vertiefen dieses durch Selbststudium mit Hilfe von Literatur, YouTube Videos und anderen Netzressourcen (selbstständige Informationsbeschaffung), sowie in Lerngruppen (Teamwork).

      Durch die Kombination mit kleinen Übungsaufgaben und Programmen wird in der Präsenzveranstaltung bereits ein aktiver Umgang mit den vorgestellten Verfahren befördert. Umfangreichere Rechenaufgaben werden am Ende der Veranstaltung behandelt und die Lösungswege diskutiert, um dadurch den Studierenden relevante Problemestellungen vorzustellen und ihre Fähigkeit zur Lösungsfindung zu entwickeln.

      Die Studierneden lernen darüber hinaus:
      - nachrichtentechnische System zu analysieren und deren Performanz zu ermitteln bzw. abzuschätzen.
      - Geeignete Standards für spezifische Anwendungen auszuwählen
      - Kenntnisse auf technische Problemstellungen anzuwenden

      Projekt

      In Kleingruppen bearbeiten die Studierenden Projekte aus dem Bereich des IoT. Dabei verwenden Sie HW oder SW, um aktuelle Funkstandards zu untersuchen oder anzuwenden, Daten z.B. von Sensoren aufzunehmen, zu sammeln, darzustellen und auszuwerten. Die Arbeiten verschiedener Kleingruppen können zu einem Gesamtprojekt kombiniert werden.
      Die Ergebnisse werden in einer Präsentation vorgestellt und bewertet. Sie können mit bis zu 30% in die Abschlussnote eingehen.

      Seminar

      Alternativ: Ausgabe einer Seminararbeit zu einem aktuellen Thema aus der Veranstaltung. Abgabe und Bewertung der Arbeit.

      Eigenständige Literaturrecherche, Analyse der Quellen, themengerechte, verständliche Darstellung, Diskussion und Bewertung der gefundenen Ergebnisse.

      Praktikum

      Alternativ: Duchführung von vorgegebenen Praktikumsaufgaben, die Aspekte der Vorlesung vertiefen. Dies kann HW oder SW basiert erfolgen.
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Projekt
      • Seminar
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 68 Stunden ≙ 6 SWS
      Selbststudium 82 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul ASS: Bandbreitedefinition, Denken im Frequenzbereich, Fourier Transformation, Signale und Systeme
      • Modul DSS: Diskrete Fourier Transformation
      • Die Studierenden sollten Grundkenntnisse der digitalen Kommuniationstechnik und der Signaltheorie besitzen. Sie sollten vertraut sein mit Standardprotokollen zur Datenübertragung und dem OSI Schichtenmodell. Sie sollten insbesondere Grundkenntnisse zur physikalischen Schicht und der Sicherungsschicht mitbringen. Aus der Mathematik wird Grundwissen in den Bereichen Lineare Algebra und Statistik benötigt. Grundlegende Programmierkenntnisse runden das Anforderungsprofil ab.
      Zwingende Voraussetzungen
      • Projekt erfordert Anwesenheit im Umfang von: 4 Termine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Projekt
      Empfohlene Literatur
      • DAHLMAN, E. ; PARKVALL, S. ; SKÖLD, J. : 5G NR : the next generation wireless access technology. 1st. Elsevier Science, 2018
      • FINKENZELLER, K. : RFID Handbuch. Hanser, 2008.
      • FÖRSTER, A. : Introduction to Wireless Sensor Networks. Wiley-IEEE Press, 2016.
      • GEIER, J. : Designing and deploying 802.11 wireless networks, Cisco Press, 2015.
      • LIAO, R. ; BELLALTA, B. ; OLIVER, M. ; NIU, Z. : MU-MIMO MAC Protocols for Wireless Local Area Networks: A Survey. In: IEEE Commun. Surv. Tutorials 18 (2016)
      • Mobile positioning and tracking : from conventional to cooperative techniques. Wiley-IEEE Press
      • TANENBAUM, A. S. ; WETHERALL, D. : Computer networks. Pearson Education, 2014
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel FSI_BaET2020
      Modulbezeichnung Funktionale Sicherheit
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Jens Onno Krah/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Jens Onno Krah/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Gefährdungsanalysen können durchgeführt werden.
      Technische Risiken können mithilfe von anerkannten Methoden quantifiziert werden.
      Einschlägige Normen und Vorschriften der „Funktionalen Sicherheit“ sowie deren produktbezogene Anwendung sind bekannt.
      Um unterhalb des tolerierbaren Restrisikos zu bleiben, werden Maßnahmen zur Risikoreduzierung erarbeitet.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Anlagensicherheit, Hintergrund und Regelwerke
      Kenngrößen und Bewertung des Safety Integrity Levels (SIL) von Schutzeinrichtungen
      Gemeinsamkeiten und Unterschiede zu den Performance Levels
      Auslegung und Berechnung von redundanten Schaltungen
      Zuverlässigkeit und Zuverlässigkeitskenngrößen
      Begriffe und Kenngrößen
      Anforderungen zur Fehleraufdeckung
      Risiko- und Gefährdungsanalyse
      Berechnung von Sicherheitskenngrößen
      Zuverlässigkeitsmodelle für Hard- und Software

      Praktikum

      Programmierung einer Sicherheitssteuerung
      Anbindung von sicherer Prozessperipherie
      Nutzung der Software SISTEMA
      Entwurf und Validierung von Sicherheitssteuerungen
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul GE1: Grundlagen der Schaltungstechnik
      • Modul MA1: Lösen von Gleichungen
      • Modul PI1: Grundlegende Kenntnisse der Digitaltechnik
      • MA1, TI1
      Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 3 Termine
      Empfohlene Literatur
      • Skript und einschlägige Normen
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      FSI in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel GE1_BaET2020
      Modulbezeichnung Grundlagen der Elektrotechnik 1
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 9
      Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 1
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Eberhard Waffenschmidt/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Eberhard Waffenschmidt/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was:
      Die Studierenden können elektrotechnische Systeme mit zeitunveränderlichen Spannungen und Strömen berechnen und analysieren. Dazu können sie das Verhalten von nichtlineare Komponenten berechnen und beherrschen dazu angemessene grafische Darstellungsweisen. Damit werden Grundlagen für die Handlungsfelder HF1 uind HF2 gelegt.
      Womit:
      Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in den Vorlesungen und den Übungen. Weiterhin betreut er die Praktikumsversuche, in denen die Studierenden die Kenntnisse aus Vorlesung und Übung vertiefen und praktisch anwenden.
      Wozu:
      Diese Kenntnisse sind zum einen Vorausetzungen für die weiteren Lehrveranstaltungen wie z.B. Elektronik, Sensorik oder Grundlagen der Elektrotechnik Teil 2, welche vertiefte fachspezifische Kenntnisse vermitteln.
      Zum anderen sind diese Kenntnisse und Fähigkeiten die Grundlagen für das Verständnis aller weiteren elektrotechnischen Geräte und Syteme. Dieses wird von ausgebildeten Elektroningenieuren als grundlegende Kompetenz erwartet.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Die Studierenden können elektrotechnische Systeme mit zeitunveränderlichen Spannungen und Strömen berechnen und analysieren. Dazu können sie das Verhalten von nichtlineare Komponenten berechnen und beherrschen dazu angemessene grafische Darstellungsweisen. Insbesondere sind Studierenden in der Lage, Berechnungen zu folgenden Themen durchzuführen:
      - Widerstand und Leistung
      - Spannungs- und Stromquellen
      - Messgeräte
      - Die Kirchhoffschen Sätze, Reihen- und Parallelschaltung
      - Leistung und Wirkungsgrad
      - Reale Quellen
      - Netzwerkanalyse
      - Reale und nichtlineare Widerstände
      - Thermischer Übergangswiderstand
      - Elektrisches Feld
      - Magnetisches Feld

      Praktikum

      Die Studierenden führen elektrotechnische Versuche im Labor durch, die im Zusammenhang mit den Vorlesungen und Übungen stehen. Ziel der vorgegebenen Versuche ist das Verständnis der Funktion und die Vermessung der elektrotechnischen Komponenten. Sie Vergleichen die Messergebnisse mit vorher durchgeführten Berechnungen. Weiterhin führen sie Simulationen mit Schaltungssimulationssoftware als virtuelle Versuche durch. Dadurch erhalten sie eine weitere Möglichkeit, ihre Messergebnisse und Berechnungen zu vergleichen.
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 270 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 225 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen keine
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 6 Termine und eine Sicherheitsunterweisung
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • Gert Hagman, Grundlagen der Elektrotechnik, AULA-Verlag, ISBN 978-3-89104-747-7
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 12.10.2020, 16:52:01
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung

      Zusätzliche Modul-Variante mit gleichen Learning-Outcomes

      Modulkürzel GE1_BaET2020
      Modulbezeichnung Grundlagen der Elektrotechnik 1
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 9
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 1
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Eberhard Waffenschmidt/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Rainer Kronberger/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was:
      Die Studierenden können elektrotechnische Systeme mit zeitunveränderlichen Spannungen und Strömen berechnen und analysieren. Dazu können sie das Verhalten von nichtlineare Komponenten berechnen und beherrschen dazu angemessene grafische Darstellungsweisen. Damit werden Grundlagen für die Handlungsfelder HF1 uind HF2 gelegt.
      Womit:
      Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in den Vorlesungen und den Übungen. Weiterhin betreut er die Praktikumsversuche, in denen die Studierenden die Kenntnisse aus Vorlesung und Übung vertiefen und praktisch anwenden.
      Wozu:
      Diese Kenntnisse sind zum einen Vorausetzungen für die weiteren Lehrveranstaltungen wie z.B. Elektronik, Sensorik oder Grundlagen der Elektrotechnik Teil 2, welche vertiefte fachspezifische Kenntnisse vermitteln.
      Zum anderen sind diese Kenntnisse und Fähigkeiten die Grundlagen für das Verständnis aller weiteren elektrotechnischen Geräte und Syteme. Dieses wird von ausgebildeten Elektroningenieuren als grundlegende Kompetenz erwartet.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Gleichstromtechnik
      Gleichstromkreise
      Grundbegriffe
      Strom
      Spannung
      Zweipole und Vierpole
      Widerstand
      Ohmsches Gesetz
      Spezifischer Widerstand
      Temperaturabhängigkeit
      Arbeit, Leistung, Wirkungsgrad
      Zählpfeile
      Kirchhoffsche Gesetze
      Quellen, -ersatzschaltungen
      Lineare Gleichstromschaltungen
      Grundschaltungen
      Reihen-, Parallelschaltung
      Stern-Dreieck-Umwandlung
      Spannungs-, Stromteiler
      Messschaltungen für Widerstände
      Wheatstone-Brücke
      Berechnung von Gleichstromkreisen
      Ersatzschaltungen
      Superpositionsprinzip
      Analyse linearer Netze
      Zweigstromanalyse
      Maschenstromverfahren
      Knotenpotenzialverfahren
      Leistungsbilanz, Lastflussberechnung
      Leistungsanpassung
      Schaltungen mit einem nichtlinearen Zweipol
      Passive nichtlineare Zweipole (Diode)
      Aktive nichtlineare Schaltungen
      Netzwerke mit einem nichtlinearen Zweipol
      Kondensatoren
      Kapazität des Plattenkondensators
      Klemmenverhalten des idealen Kondensators
      Parallel- und Reihenschaltung
      Kondensatoren mit mehreren Dielektrika
      Elektrische Feldgrößen im Kondensator
      Energie im Kondensator
      Magnetische Kreise
      Magnetische Feldstärke und Durchflutungsgesetz
      Materie im magnetischen Feld und magnetische Induktion
      Magnetische Induktion B
      Spulen
      Induktionsgesetz
      Induktivität einer Spule
      Reihen- und Parallelschaltung
      Energie in der Spule
      Schaltvorgänge mit einem Energiespeicher

      Elektrotechnische Fragestellungen erkennen und richtig einorden
      erforderliche Größen richtig benennen und anwenden
      elektrische Netzwerke vollständig analysieren
      Ersatzschaltungen berechnen und anwenden
      Netzwerke mit einfachen Nichtlinearitäten berechnen
      Elektrische und magnetische Feldstärken in einfachen Fällen berechnen
      Leistungen und Arbeiten abschätzen und einordnen
      Leistungen optimieren
      Wirkungsgrade berechnen

      Praktikum

      Messung der elektrischen Größen Strom, Spannung, Leistung, Widerstand
      Aufbau von Schaltungen mit Widesrständen, Kondensatoren und Spulen

      Zusammenhänge von Strom und Spannung an elektronischen Bauelementen verstehen
      Aufbau von Schaltungen lernen
      Umgang mit Labormessgeräten lernen
      Schaltungen analysieren

      Messergebnisse darstellen, analysieren und bewerten
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 270 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 225 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Mathematik, Physik
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 6 Versuchstermine und 1 Sicherheitsunterweisung
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • Hagmann G., Grundlagen der Elektrotechnik, Aula-Verlag
      • Hagmann G., Aufgabensammlung zu den Grundlagen der Elektrotechnik, Mit Lösungen und ausführlichen Lösungswegen, Aula-Verlag
      • Albach, Manfred, Elektrotechnik 1+2, Lehrbuch und Aufgabensammlung, Pearson Verlag
      • Möller, Grundlagen der Elektrotechnik, Springer Verlag
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      GE1 in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 12.10.2020, 16:52:01
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung

      Zusätzliche Modul-Variante mit gleichen Learning-Outcomes

      Modulkürzel GE1_BaET2020
      Modulbezeichnung Grundlagen der Elektrotechnik 1
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 9
      Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 1
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Eberhard Waffenschmidt/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Johanna May/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was:
      Die Studierenden können elektrotechnische Systeme mit zeitunveränderlichen Spannungen und Strömen berechnen und analysieren. Dazu können sie das Verhalten von nichtlineare Komponenten berechnen und beherrschen dazu angemessene grafische Darstellungsweisen. Damit werden Grundlagen für die Handlungsfelder HF1 uind HF2 gelegt.
      Womit:
      Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in den Vorlesungen und den Übungen. Weiterhin betreut er die Praktikumsversuche, in denen die Studierenden die Kenntnisse aus Vorlesung und Übung vertiefen und praktisch anwenden.
      Wozu:
      Diese Kenntnisse sind zum einen Vorausetzungen für die weiteren Lehrveranstaltungen wie z.B. Elektronik, Sensorik oder Grundlagen der Elektrotechnik Teil 2, welche vertiefte fachspezifische Kenntnisse vermitteln.
      Zum anderen sind diese Kenntnisse und Fähigkeiten die Grundlagen für das Verständnis aller weiteren elektrotechnischen Geräte und Syteme. Dieses wird von ausgebildeten Elektroningenieuren als grundlegende Kompetenz erwartet.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      siehe Modulbeschreibung

      Praktikum

      siehe Modulbeschreibung (ULP GE1)
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 270 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 225 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Rechnen mit Potenzen und Einheitenvorsilben, Dreisatz, Umstellen von Formeln, Diagramme erstellen und lesen, physikalische Grundkenntnisse
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 6 Termine und eine Sicherheitsunterweisung
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 12.10.2020, 16:52:01
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel GE2_BaET2020
      Modulbezeichnung Grundlagen der Elektrotechnik 2
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 2
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Eberhard Waffenschmidt/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Eberhard Waffenschmidt/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was:
      Die Studierenden können elektrotechnische Systeme mit zeitveränderlichen Spannungen und Strömen berechnen und analysieren. Dazu können sie komplexe Wechselstromrechnung anwenden und beherrschen unterscheidliche grafische Darstellungsweisen. Damit werden weitere Grundlagen für die Handlungsfelder HF1 uind HF2 gelegt.
      Womit:
      Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in den Vorlesungen und den Übungen. Weiterhin betreut er die Praktikumsversuche, in denen die Studierenden die Kenntnisse aus Vorlesung und Übung vertiefen und praktisch anwenden.
      Wozu:
      Diese Kenntnisse sind zum einen Vorausetzungen für die weiteren Lehrveranstaltungen wie z.B. Elektronik, Elektrische Maschinen oder Elektrische Enerieverteilung, welche vertiefte fachspezifische Kenntnisse vermitteln.
      Zum anderen sind diese Kenntnisse und Fähigkeiten die Grundlagen für das Verständnis aller weiteren elektrotechnischen Geräte und Syteme. Dieses wird von ausgebildeten Elektroningenieuren als grundlegende Kompetenz erwartet.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Die Studierenden können elektrotechnische Systeme mit zeitveränderlichen Spannungen und Strömen berechnen und analysieren. Dazu können sie komplexe Wechselstromrechnung anwenden und beherrschen unterscheidliche grafische Darstellungsweisen. Insbesondere sind Studierenden in der Lage, Berechnungen zu folgenden Themen durchzuführen:
      - Kenngrößen von Wechselstrom
      - Spulen und Kondensatoren
      - Komplexe Zahlen für Wechselstrom
      - Komplexe Impedanzen und komplexer Spannungsteiler
      - Scheinleistung und Blindleistung
      - Frequenzdiagramme
      - Tief- und Hochpass
      - Resonanzkreise, Güte
      - Transformator
      - Drehstrom

      Praktikum

      Die Studierenden führen projektähnlich Versuche im Labor durch, die in einem Zusammenhang stehen. Ziel der vorgegebenen Versuche ist das Verständnis der Funktion und die Vermessung eines Systems zur kontaktlosen Energieübertragung. Dazu bauen die Studierenden als Vorbereitung aus einfachen Hilfsmitteln die zu untersuchenden Komponenten, wie z.B. die benötigten planaren Spulen.
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Grundlagen der Elektrotechnik Teil 1
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: Praktikumstermine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • Gert Hagman, „Grundlagen der Elektrotechnik“, AULA-Verlag, ISBN 978-3-89104-747-7
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 12.10.2020, 16:52:01
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung

      Zusätzliche Modul-Variante mit gleichen Learning-Outcomes

      Modulkürzel GE2_BaET2020
      Modulbezeichnung Grundlagen der Elektrotechnik 2
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 2
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Eberhard Waffenschmidt/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Rainer Kronberger/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was:
      Die Studierenden können elektrotechnische Systeme mit zeitveränderlichen Spannungen und Strömen berechnen und analysieren. Dazu können sie komplexe Wechselstromrechnung anwenden und beherrschen unterscheidliche grafische Darstellungsweisen. Damit werden weitere Grundlagen für die Handlungsfelder HF1 uind HF2 gelegt.
      Womit:
      Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in den Vorlesungen und den Übungen. Weiterhin betreut er die Praktikumsversuche, in denen die Studierenden die Kenntnisse aus Vorlesung und Übung vertiefen und praktisch anwenden.
      Wozu:
      Diese Kenntnisse sind zum einen Vorausetzungen für die weiteren Lehrveranstaltungen wie z.B. Elektronik, Elektrische Maschinen oder Elektrische Enerieverteilung, welche vertiefte fachspezifische Kenntnisse vermitteln.
      Zum anderen sind diese Kenntnisse und Fähigkeiten die Grundlagen für das Verständnis aller weiteren elektrotechnischen Geräte und Syteme. Dieses wird von ausgebildeten Elektroningenieuren als grundlegende Kompetenz erwartet.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Wechselstromtechnik
      Beschreibung von allgemein zeitabhängigen Größen
      Beschreibung sinusförmiger Funktionen
      Komplexe Wechselstromgesetze
      Komplexe Zeigerdiagramme
      Leistung im Wechselstromkreis
      Resonanz
      Leistungsfaktor und Blindleistungskompensation
      Leistungsanpassung
      Transformationsnetzwerke
      Frequenzabhängige Schaltungen und Netzwerke
      Ortskurven
      Mehrphasensysteme

      Die komplexen elektrische Größen Strom, Spannung, Widerstand und Leistung bei Wechselstromschaltungen verstehen, beherrschen, berechnen und anwenden
      frequenzabhängiges verhalten von Schaltungen und Baulementen verstehen

      Praktikum

      Messung der komplexen elektrischen Größen Strom, Spannung, Leistung, Widerstand in Wechselstromschaltungen
      Aufbau von Schaltungen mit Widesrständen, Kondensatoren und Spulen

      Die frequenzabhängigen Zusammenhänge der komplexen Größen Strom, Spannung und Impedanz an elektronischen Bauelementen verstehen
      Aufbau von Schaltungen lernen
      Umgang mit Labormessgeräten lernen
      Wechselstromschaltungen analysieren

      Messergebnisse darstellen, analysieren und bewerten
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen GE1
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: Zu den Praktikumsversuchen
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • Moeller, Grundlagen der Elektrotechnik, Teubner
      • Hagmann, G., Grundlagen der Elektrotechnik, Aula-Verlag
      • Albach, Manfred, Elektrotechnik 1+2, Lehrbuch und Aufgabensammlung, Pearson Verlag
      • Hagmann G., Aufgabensammlung zu den Grundlagen der Elektrotechnik, Aula-Verlag
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      GE2 in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 12.10.2020, 16:52:01
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung

      Zusätzliche Modul-Variante mit gleichen Learning-Outcomes

      Modulkürzel GE2_BaET2020
      Modulbezeichnung Grundlagen der Elektrotechnik 2
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 2
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Eberhard Waffenschmidt/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Johanna May/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was:
      Die Studierenden können elektrotechnische Systeme mit zeitveränderlichen Spannungen und Strömen berechnen und analysieren. Dazu können sie komplexe Wechselstromrechnung anwenden und beherrschen unterscheidliche grafische Darstellungsweisen. Damit werden weitere Grundlagen für die Handlungsfelder HF1 uind HF2 gelegt.
      Womit:
      Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in den Vorlesungen und den Übungen. Weiterhin betreut er die Praktikumsversuche, in denen die Studierenden die Kenntnisse aus Vorlesung und Übung vertiefen und praktisch anwenden.
      Wozu:
      Diese Kenntnisse sind zum einen Vorausetzungen für die weiteren Lehrveranstaltungen wie z.B. Elektronik, Elektrische Maschinen oder Elektrische Enerieverteilung, welche vertiefte fachspezifische Kenntnisse vermitteln.
      Zum anderen sind diese Kenntnisse und Fähigkeiten die Grundlagen für das Verständnis aller weiteren elektrotechnischen Geräte und Syteme. Dieses wird von ausgebildeten Elektroningenieuren als grundlegende Kompetenz erwartet.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      siehe Modulbeschreibung

      Praktikum

      siehe Modulbeschreibung
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen GE1
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: Praktikumstermine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 12.10.2020, 16:52:01
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel GE3_BaET2020
      Modulbezeichnung Grundlagen der Elektrotechnik 3
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Wolfgang Evers/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Wolfgang Evers/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Die Studierenden können Aufgabenstellungen zu Anordnungen mit elektrostatischen Feldern, elektrischen Strömungsfeldern und elektromagnetischen Feldern unter Berücksichtigung der Materialeigenschaften analytisch lösen,
      indem sie aus der gegebenen Anordnung mit Hilfe der erlernten Zusammnhänge ein physikalisches Modell erstellen und dieses dann mathematisch lösen,
      um später die Grundlagen für weiterführende Vorlesungen zu haben und zudem mathematische Modelle zu physikalischen Anordnungen erstellen zu können.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      - Das statische elektrische Feld
      * Elektrische Ladungen und ihre Wirkungen
      * Die bewegliche (Probe-) Ladung im elektrischen Feld
      * Die Kapazität
      * Materie im elektrischen Feld
      - Der elektrische Strom
      * Die Bewegung einer Einzelladung im elektrischen Feld
      * Die Bewegung verteilter Ladungen, Stromstärke und Stromdichte
      * Raumladungsströmung
      * Raumladungsfreie Strömung im metallischen Leiter, das ohmsche Gesetz
      * Strömungsfelder, Berechnung des ohmschen Widerstandes
      * Grenzflächen, Brechungsgesetz
      * Energie und Leistung
      * Mechanismen der Stromleitung
      - Stationäre Magnetfelder
      * Der magnetische Dipol
      * Kräfte im magnetischen Feld und die magnetische Induktion
      * Die Erregung des Magnetfeldes
      * Der magnetische Fluss
      * Bedingungen an Grenzflächen
      * Magnetische Kreise
      - Bewegungen im Magnetfeld und zeitlich veränderliche magnetische Felder
      * Lorentzkraft
      * Ladungstrennung im bewegten Leiter
      * Halleffekt
      - Die Selbstinduktivität einer Leiterschleife
      - Magnetische Feldenergie und -kräfte
      * Die magnetische Feldenergie
      * Hystereseverluste
      * Magnetische Feldkräfte (Prinzip der virtuellen Verschiebung)
      - Magnetisch gekoppelte Leiterschleifen
      * Beschreibung im Zeitbereich
      * Komplexe Beschreibung des Transformatorvierpols
      Lehr- und Lernmethoden Vorlesung / Übungen
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
      Selbststudium 116 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul MA1: Die Studierenden beherrschen die mathematischen Grundbegriffe und können insbesondere mit Mengen, Funktionen, Termen und Gleichungen umgehen. Sie können die Eigenschaften und die Graphen der wichtigsten reellen Funktionen bestimmen. Sie können Grenzwerte für Folgen und Funktionen berechnen und Funktionen auf Stetigkeit untersuchen. Sie kennen die Definition der Ableitung und ihre anschauliche Bedeutung, beherrschen die Anwendung der verschiedenen Ableitungsregeln und können Tangenten bestimmen. Die Studierenden können mit Vektoren rechnen. Sie können Längen und Winkel, Geraden und Ebenen beschreiben und die Aufgaben der analytischen Geometrie lösen. Sie kennen Matrizen und beherrschen die Rechenverfahren. Sie können die Lösungsmenge von linearen Gleichungssystemen mit dem Gaußschen Eliminationsverfahren bestimmen. Sie können den Zusammenhang zwischen linearen Abbildungen und Matrizen herstellen. Sie können den Rang von Matrizen bestimmen. Sie können die Determinante berechnen und Eigenwerte und Eigenvektoren bestimmen.
      • Modul MA2: Die Studierenden beherrschen den Umgang mit komplexen Zahlen. Sie beherrschen das Riemann-Integral und können Integralwerte abschätzen. Sie verwenden den Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung und die wichtigsten Integrationsregeln zur Berechnung von Integralen.
      • Modul GE1: Die Studierenden können: - elektrotechnische Fragestellungen erkennen und richtig einorden - erforderliche Größen richtig benennen und anwenden - elektrische Netzwerke vollständig analysieren - Ersatzschaltungen berechnen und anwenden - Leistungen und Arbeiten abschätzen und einordnen - Leistungen optimieren - Wirkungsgrade berechnen
      • Modul GE2: Die Studierenden können elektrische Größen (sinusförmige Spannungen und Ströme, lineare Verbraucherzweipole und Leistungen) mit Zeitliniendiagrammen, Zeigern und komplexen Größen beschreiben, sowie Zeigerdiagramme anwenden.
      • Die Studierenden beherrschen die mathematischen Grundbegriffe und können insbesondere mit Mengen, Funktionen, Termen und Gleichungen umgehen.
        Sie können die Eigenschaften und die Graphen der wichtigsten reellen Funktionen bestimmen.
        Sie können Grenzwerte für Folgen und Funktionen berechnen und Funktionen auf Stetigkeit untersuchen.
        Sie kennen die Definition der Ableitung und ihre anschauliche Bedeutung, beherrschen die Anwendung der verschiedenen Ableitungsregeln und können Tangenten bestimmen.
        Die Studierenden können mit Vektoren rechnen. Sie können Längen und Winkel, Geraden und Ebenen beschreiben und die Aufgaben der analytischen Geometrie lösen.
        Sie kennen Matrizen und beherrschen die Rechenverfahren. Sie können die Lösungsmenge von linearen Gleichungssystemen mit dem Gaußschen Eliminationsverfahren bestimmen. Sie können den Zusammenhang zwischen linearen Abbildungen und Matrizen herstellen. Sie können den Rang von Matrizen bestimmen. Sie können die Determinante berechnen und Eigenwerte und Eigenvektoren bestimmen.
        Die Studierenden beherrschen den Umgang mit komplexen Zahlen.
        Sie beherrschen das Riemann-Integral und können Integralwerte abschätzen. Sie verwenden den Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung und die wichtigsten Integrationsregeln zur Berechnung von Integralen.
        Die Studierenden können:
        - elektrotechnische Fragestellungen erkennen und richtig einorden
        - erforderliche Größen richtig benennen und anwenden
        - elektrische Netzwerke vollständig analysieren
        - Ersatzschaltungen berechnen und anwenden
        - Leistungen und Arbeiten abschätzen und einordnen
        - Leistungen optimieren
        - Wirkungsgrade berechnen
        Die Studierenden können elektrische Größen (sinusförmige Spannungen und Ströme, lineare Verbraucherzweipole und Leistungen) mit Zeitliniendiagrammen, Zeigern und komplexen Größen beschreiben, sowie Zeigerdiagramme anwenden.
      Zwingende Voraussetzungen
      Empfohlene Literatur
      • Philippow E., Grundlagen der Elektrotechnik Verlag Technik GmbH, Berlin, 1992
      • Frohne H., Löcherer K.-H., Müller H, Moeller - Grundlagen der Elektrotechnik Teubner Verlag, Wiesbaden, 2005
      • Karl Kupfmüller, Einführung in die theoretische Elektrotechnik Springer Verlag, Heidelberg, 1990
      • Clausert H., Wiesemann G., Grundgebiete der Elektrotechnik 1 Oldenbourg Verlag, München, 2005
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      GE3 in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel GO_BaET2020
      Modulbezeichnung Geometrische Optik
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was: Die Studierenden können erkennen, wann die Näherung der Geometrischen Optik Gültigkeit hat. Sie können Strahlengänge der geometrischen Optik berechnen und konstruieren.
      Sie können geometrische, optische System, wie Mehrlinser, Mikroskope, Teleskope etc., analysieren, vergleichen, bewerten und beurteilen,
      Womit: indem sie in Vorträgen optische Grundprinzipien, Berechnungs- und optische Konstruktionsmethoden, Abbildungsfehler und Linsensysteme u.v.m. kennen lernen,
      sowie in Übungen selbstständig vertiefen und in Praktikumsversuchen die Theorien und eigenen Berechnungen durch Experimente verifizieren,
      Wozu: um später eigene Strahlengänge zu entwerfen und mittels mathematischer Formeln im Rahmen der Geometrischen Optik zu berechnen und damit überprüfen zu können und vorhandene optische Systeme für verschiedenste Applikation auswählen und bewerten zu können.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Grundbegriffe und Eigenschaften optischer Systeme
      Licht und Strahlung
      Abgrenzung der Geometrischen Optik zur Wellenoptik
      Grundbegriffe und Gesetze der Strahlenoptik
      Kardinalebenen und Kardinalpunkte sowie deren Bedeutung für optische Systeme
      Aberrationen
      Definitionen von Aperturen, Blenden, Pupillen und Luken
      Dispersion von optischen Gläsern

      Konstruktionsprinzipien spezieller optischer Systeme
      Abbildungen mit Spiegeln
      Abbildungen an Linsen und einfachen Linsensystemen
      grundlegende optische Geräte
      Prisma
      Lupe
      Mikroskop
      Fernrohr

      Eigenschaften spezieller Bauelemente aus optischen Systemen
      Planparallele Platten
      Bildhebung
      Öffnungsfehler bei senkrechter Durchstrahlung
      Astigmatismus bei schräger Durchstrahlung
      Prisma
      Strahlablenkung
      Minimalablenkung=symmetrischer Strahlengang
      spektrale Ablenkung

      Berechnen von 1 und 2 linsige optischen Systemen
      Brennweiten
      Gegenstands- und Bildweiten
      Hauptebenen
      Schnittweiten
      Bildlage
      Abbildungsmaßstäben
      Bildgröße
      Bild-Orientierung

      Zeichnen und konstruieren
      Strahlengängen
      Hauptebenen, Kardinalebenen

      Bestimmen von
      Ein- und Austrittspupillen
      Ein- und Austrittsluken
      Hauptstrahlen

      Praktikum

      optische Aufbauten justieren

      Messreihen aufnehmen und dokumentieren

      Diagramme erstellen

      Ergebnisse auf Plausibilität überprüfen

      Zusammenhänge erkennen und verstehen

      Fehlerrechnung durchführen

      grundlegende optische Aufbauten selber realisieren
      aufbauen, justieren, Funktionsprüfung durchführen

      naturwissenschaftlich und technische Gesetzmäßigkeiten mit einem optischen Aufbau erforschen
      Messreihen planen, Fehlereinflüsse abschätzen,Tauglichkeit des Aufbaus überprüfen

      selbst gewonnene Messreihen auswerten
      Messwerte graphisch darstellen
      Implizite Größen aus Messwerten math. korrekt berechnen
      logische Fehler entdecken und bennen
      Messwerte mittels vorgegebener Formeln simulieren

      einen nachvollziehbaren Bericht verfassen
      Aufgabenstellung beschreiben
      Lösungsansatz darlegen
      Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
      Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren

      Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten
      Organisieren in Teilaufgaben,
      Messergebnisse präsentieren und kritisch diskutieren
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Differentialrechnung, Integralrechnung, Trigonometrie, elementare Geometrie
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 3 Termine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • Pedrotti, Pedrotti, Bausch, Schmidt: Optik für Ingenieure. Grundlagen (Springer)
      • Hecht: Optik (Oldenbourg)
      • Bergmann, Schaefer, Bd.3, Optik, de Gruyter
      • Schröder, Technische Optik, Vogel Verlag
      • Naumann, Schröder, Bauelemente der Optik, Hanser Verlag
      • Saleh, Teich, Grundlagen der Photonik, Wiley-VCH
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      GO in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel GTI_BaET2020
      Modulbezeichnung Grundlagen der Technischen Informatik
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 2
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Markus Stockmann/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r
      • Prof. Dr. Markus Stockmann/Professor Fakultät IME
      • Norbert Kellersohn/Lehrkraft für besondere Aufgaben

      Learning Outcome(s)

      Die Studierenden sind in der Lage, Systeme zu analysieren und darauf basierend digital programmierbare Lösungen zu entwerfen und mit modernen Technologien (insbesondere Mikrocomputer) zu implementieren, um Mikrocomputer als Lösungskonzept für komplexe Aufgaben einsetzen zu können.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      elementare Automatentheorie
      [Boole'sche Algebra kennen (PFK.2, PFK.4, PFK.5), Boolesche Funktionsnetzwerke, Grundrechenarten mit Zahlen (PFK.11), Codes zur Informationsdarstellung im Computer (PFK.5, PFK.8, PFK.9, PFK.10), Endliche Diskrete Automaten (FSM) (PFK.5, PFK.7, PFK.8, PFK.9, PFK.10)]
      Grundlagen der Technologie digitaler Systeme
      [Beschreibungsformen (PFK.8, PFK.9), Schaltplan, Beschreibungssprache (VHDL), Bausteine (PFK.9, PFK.10), Digitale Standard-ICs, wie Gatter AND, OR, NOT, XOR oder
      Decoder, Multiplexer, Konfigurierbare Bausteine]
      Grundlagen der C-Programmierung für hardwarenahe Programmierung (PFK.9)
      [Zeiger und Zeigerarithmetik, Standardbibliotheken (stdio, string)]
      hardwarenahe I/O-Programmierung in C (PFK .9)
      [Aufbau digitaler I/O-Ports, Zugriff auf I/O-Ports mittels Zeiger, Zugriff auf I/O-Ports mittels Treiberbibliotheken, Bitbasierte Ein-Ausgabe und Verarbeitung mittels C]
      Software-Entwicklungsumgebung (PFK.6, PFK.9)
      Programmierung von Aufgaben des Messens, Steuerns und Regelns in C (PFK.8, PFK.9, PFK.10) [Realisierung von FSM in C, Aufbau einer anwendungsorientierten IO-Bibliothek auf Basis eines Treibers]
      Aufbau und Funktionsweise eines dedizierten Kleinrechnersystems (z.B. Mikrocontroller)
      [Architekturübersicht (Register, Rechenwerk, Steuerwerk, Speicher, Busstruktur, I/O-Komponenten) (PFK12), Funktionsweise, d.h. Ablauf einer Programmabarbeitung auf Basis von Registertransfers (PFK 11)]
      I/O-Schnittstellen eines Rechnersystems und deren Nutzung mittels C (am Beispiel des dedizierten Kleinrechnersystems) (PFK.9)
      [digitale Ports (siehe oben), Timer/Counter]
      Ereignisorientierte Programmierung in C (PFK8, PFK.9, PFK.11)

      Systemverhalten aus spezifizierenden Texten herleiten (PFK.1, PFK.2, PFK.4, PFK.7)
      [technische Texte erfassen, implizite Angaben erkennen und verstehen, fehlende Angaben erkennen, ableiten und erfragen]
      Nutzung von Beschreibungsverfahren
      [Einfache Umrechnungen Boolescher Funktionen (PFK.2, PFK.11), Umsetzung einer FSM in eine C-Programmstruktur (PFK.8)]
      Aufbau eines digitaltechnischen Systems (PFK.6, PFK.8, PFK.9, PFK.10)
      [Nutzung eines Werkzeugs für Spezifikation, Synthese aus Modell, Systemat. Test mit Testvektoren]
      Aufbau eines Steuerungssystems mit Computer (PFK.6, PFK.7, PFK.8, PFK.9, PFK.10)
      [Verstehen und Erläutern der Arbeitsweise eines Kleinrechnersystems inkl. einfacher I/O-Schnittstellen, Nutzung von Treiberbibliotheken in C für verschiedene I/O-Schnittstellen mit Unterstützung ihrer Interruptfähigkeit, digitale Ports, Timer/Counter, Programmierung des Systems mit C, Systemverhalten aus spezifizierenden Text herleiten, Aufstellen des Zustandsüberführungsdiagramms, Implementierung mittels C unter Verwendung von Treiberbibliothek]

      Praktikum

      Aufbau eines digitaltechnischen Systems (PFK.6, PFK.8, PFK.9, PFK.10)
      [Nutzung eines Werkzeugs für Spezifikation, Synthese, Systemat. Test mit Testvektoren, Realisierung, Konfiguration aus Werkzeug, Test am realen System]
      Aufbau eines Steuerungssystems mit Computer (PFK.6, PFK.7, PFK.8, PFK.9, PFK.10)
      [Einfache technische Spezifikationen von I/O-Schnittstellen interpretieren und nutzen, Nutzung von Treiberbibliotheken in C für verschiedene I/O-Schnittstellen mit Unterstützung ihrer Interruptfähigkeit, digitale Ports, Timer/Counter, Programmierung des Systems mit C, Systemverhalten aus spezifizierenden Text herleiten, Aufstellen des Zustandsüberführungsdiagramms, Implementierung mittels C unter Verwendung von Treiberbibliothek]

      komplexere Aufgaben in einem Kleinteam bewältigen (PSK.1, PSK.6)
      Erarbeitung eines digitalen Steuersystems
      [übersichtliche Problemstellungen verstehen und analysieren (PFK.2, PFK.7), Systemverhalten aus spezifizierenden Texten herleiten, System strukturiert analysieren
      sinnvolle Teilsysteme erkennen, Schnittstellen zwischen Teilsystemen erfassen,
      Problemlösung mittels digitalem Entwurfswerkzeug spezifizieren, testen und am Zielsystem in Betrieb nehmen (PFK.8. PFK.9, PFK.10)]
      Erarbeitung eines Steuersystems mit Mikrocontroller und C-Programmen
      [übersichtliche Problemstellungen verstehen und analysieren (PFK.2, PFK.7), Systemverhalten aus spezifizierenden Texten herleiten, System strukturiert analysieren
      sinnvolle Teilsysteme erkennen, Schnittstellen zwischen Teilsystemen erfassen,
      Problemlösung mittels Software-Entwicklungsumgebung in C implementieren, testen und am Zielsystem in Betrieb nehmen (PFK.8, PFK,9, PFK.10)]
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Studierende haben in den Vorlesungen PI1 und IP Grundlagen in der Programmierung (vorzugsweise in C) erworben, dazu zählen unter anderem: Aufbau von Algorithmen, Unterschied Programmiersprache und Maschinensprache, Variablendeklaration, Zeiger, Datentypen, Funktionen, Felder und Werterepräsentation in digitalen Systemen.
      Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 1 Termin
      Empfohlene Literatur
      • Skript, Literaturliste wird zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      GTI in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel GVI_BaET2020
      Modulbezeichnung Grundlagen vernetzter IT Systeme
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Harald Elders-Boll/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r
      • Prof. Dr. Harald Elders-Boll/Professor Fakultät IME
      • Prof. Dr. Uwe Dettmar/Professor Fakultät IME
      • Prof. Dr. Rainer Kronberger/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Kennenlernen und Anwenden der Grundlagen der drahtgebundenen und drahtlosen Kommunikation und IP-basierten Vernetzung von IT und IoT Komponenten durch Vermittlung der zugrundeliegenden Methoden und Konzepte und deren Anwendung in Selbstlernaufgaben zur Vernetzung tyischer IT-Geräte, zur Vermittlung allgemein benötigter IT Kompetenzen, als Grundlagen für weitergehende Lehrveranstaltungen in diesem Bereich und zur Vorbereitung für die Übernahme von Tätigkeiten im Bereich IT-Administration.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Vorlesung und Übungen werden in einer Lehrveranstaltung kombiniert. Nach der Vorstellung von neuem Lernstoff durch den Dozenten in Form von kurzen Blöcken wird dieser direkt von den Studierenden durch kurze Übungen angewendet und vertieft.

      Inhalte:
      Grundlagen von Rechnernetzen
      Netzwerkanwendungen und Protokolle
      Grundlagen der Transportschicht
      Adressierung und Routing
      Grundlagen der Sicherungsschicht
      Grundlagen der Netzwerksicherheit
      Grundlagen der Kommunikationstechnik
      Grundlagen der digitalen Modulation
      Formatierung und Codierung
      Grundlagen von Antennen und Leitungen
      Quelle, Empfänger, Anpassung
      Verstärker und Rauschen

      Die Studierenden lernen die o.g. Themen in der Vorlesung kennen, erwerben Grundwissen und vertiefen dieses durch Selbstlernübungen, mit Hilfe von Literatur, YouTube Videos und anderen Netzressourcen (selbstständige Informationsbeschaffung), sowie in Lerngruppen (Teamwork).

      Durch kleinere Übungsaufgaben wird in der Präsenzveranstaltung bereits ein aktiver Umgang mit den vorgestellten Verfahren trainiert. Umfangreichere Rechenaufgaben werden am Ende der Veranstaltung behandelt und die Lösungswege diskutiert, um dadurch den Studierenden relevante Problemestellungen vorzustellen und ihre Fähigkeit zur Lösungsfindung zu entwickeln.

      Praktikum

      Praktische Versuche als Selbstlernübungen beispielsweise zu folgenden Themen:
      Installation des Betreibssystems auf dem Raspberry Pi
      Einrichten des Raspberry Pi und Konfiguration der Netzwerkschnittstellen
      Analyse der Netzwerkverbindung
      Analyse der Namensauflösung
      Raspberry Pi als Werbeblocker einrichten
      Raspberry Pi als WLAN Router einrichten
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul MA1: Elementare Funktionen, Differentialrechnung
      • Modul GE1: Strom, Spannung, Arbeit, Energie, Leistung, Physikalische Größen und Einheiten, Elektrisches Feld, Magnetisches Feld
      • Modul MA2: Komplexe Rechnung, Integralrechnung
      • Modul GE2: Komplexe Wechselstromrechnung
      • Mathematische Grundlagen:
        Elementare Funktionen, Differentialrechnung, Integralrechnung, komplexe Rechnung
        Grundlagen der Elektrotechnik:
        Strom, Spannung, Arbeit, Energie, Leistung, Physikalische Größen und Einheiten, Elektrisches Feld, Magnetisches Feld, komplexe Wechselstromrechnung
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 1 Termin
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • J. Kurose, K. Ross: "Computernetzwerke - Der Top-Down-Ansatz", Pearson-Studium.
      • A. Tanenbaum: „Computernetzwerke“, Prentice Hall.
      • M. Meyer. "Kommunikationstechnik", Vieweg und Teubner.
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      GVI in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel HF_BaET2020
      Modulbezeichnung Hochfrequenztechnik
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr.-Ing. Rainer Kronberger
      Dozierende*r Prof. Dr. Rainer Kronberger/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Die Studierenden können hochfrequenztechnische Probleme lösen, indem sie hierfür geeignete spezielle Methoden der Elektrotechnik anwenden, um später hochfrequenztechnische Schaltungen, Baugruppen zu analysieren, entwickeln und herzustellen.
      Die Studierenden können hochfrequenztechnische Schaltungen entwickeln, indem sie hierfür geeignete spezielle Methoden der Elektrotechnik und Elektronik anwenden, um später hochfrequenztechnische Systeme zu entwickeln und herzustellen.

      Modulinhalte

      Vorlesung

      Die Studierenden lernen die Besonderheiten und Unterschiede elektrotechnischer Grundprinzipien, Vorgänge und Schaltungen bei hohen und höchsten Frequenzen.
      Es werden theoretischen Grundlagen in Verbindung mit praktischen Anwendungsbeispielen der Hochfrequenztechnik vermitteltet und der Unterschied zur konventionellen Elektrotechnik wird erklärt und geschult. Im Praktikum lernen die Studierenden grundlegende Messverfahren und -geräte der Hochfrequenztechnik kennen.
      Vorlesungs- und Übungsbegleitend wird die Anwendung eines professionelles HF-Simulationsprogramm trainiert, das allen Studierenden im Labor und zu Hause zur Verfügung steht.

      - Lineare, passive Transformationsschaltungen mit L und C
      - Streuparameter und Streumatrizen
      - Leitungstheorie, Leitungsschaltungen, Leitungstransformationen
      - Resonanzschaltungen und Filterschaltungen
      - Hochfrequenzmaterialeigenschaften

      Übungen / Praktikum

      Begleitende Übung und begleitendes Praktikum zur Vorlesung

      - Lineare, passive Transformationsschaltungen mit L und C
      - Streuparameter und Streumatrizen
      - Leitungstheorie, Leitungsschaltungen, Leitungstransformationen
      - Resonanzschaltungen und Filterschaltungen
      - Hochfrequenzmaterialeigenschaften

      Die Studierenden lernen die Besonderheiten und Unterschiede elektrotechnischer Grundprinzipien, Vorgänge und Schaltungen bei hohen und höchsten Frequenzen.
      Es werden theoretischen Grundlagen in Verbindung mit praktischen Anwendungsbeispielen der Hochfrequenztechnik vermitteltet und der Unterschied zur konventionellen Elektrotechnik wird erklärt und geschult. Im Praktikum lernen die Studierenden grundlegende Messverfahren und -geräte der Hochfrequenztechnik kennen.
      Vorlesungs- und Übungsbegleitend wird die Anwendung eines professionelles HF-Simulationsprogramm trainiert, das allen Studierenden im Labor und zu Hause zur Verfügung steht.
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung
      • Übungen / Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul GE1: Grundlegende Kenntnisse der Elektrotechnik
      • Modul GE2: Grundlegende Kenntnisse der Wechselstromtechnik
      • Modul GE3: Grundlegende Kenntnisse zu stationären Feldern
      • Modul MA1: Grundlegende Kenntnisse der Mathematik
      • GE1-GE3, MA1, MA2
      Zwingende Voraussetzungen Übungen / Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: Praktikumstermine
      Empfohlene Literatur
      • Meinke/ Gundlach: Taschenbuch der Hochfrequenztechnik Bd. 1-3 Springer Verlag Zinke/ Brunswig: Hochfrequenztechnik 1, Filter, Leitungen, Anten-nen, Springer Verlag Detlefsen/Siart: Grundlagen der HF-Technik. Oldenbourg Verlag
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel HO_BaET2020
      Modulbezeichnung Holografie
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Stefan Altmeyer/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Stefan Altmeyer/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was:
      Das Modul vermittelt Kompetenzen zur Konzepzionierung (K.1, K.8, K.9), Auslegung (K.5, K.9, K.11, K.12, K.15 ), Analyse (K.2, K.3, K.7, K.11, K.14) und Überprüfung (K.4, K.10, K.11) von digitalen und analogen Hologrammen sowie Aufbauten zu derer Herstellung und Rekonstruktion sowei Rechenverfahren zu deren Berechnung und numerischen Rekonstruktion unter besonderer Berücksichtigung der zugrunde liegenden physikalischen Wirkprinzipien.

      Vorlesungsbegleitend findet ein projektnahes Praktikum statt. Sprachliche Kompetenzen (K.21) zur präzisen Darstellung technisch komplexer Zusammenhänge (K.13) werden durch eine ausführliche, verpflichtende schriftliche Vorbereitung geschult. Die Diskussion der Ergebnisse im Plenum der Praktikumsgruppen vermittelt Bewertungskompetenzen (K.14).

      Feste Zeitvorgaben und Termine für die Vorbereitung und die verpflichtende vorbereitende Ausarbeitung sowie Darstellung der Ergebnisse befördern die Selbstorganisation (K.20).

      Womit:
      Der Dozent vermittelt neben Wissen und Fertigkeiten in einer Vorlesung mit integrierten kurzen Übungsteilen die Kompetenz, verschiedene Eigenschaften von Hologrammen, Aufbauten zur Herstellung und Rekonstruktion von Hologrammen sowie Algorithmen zu deren Berechnung und Rekonstruktion auf physikalischen Zusammenhänge zurückführen zu können. Weiterhin wird ein Praktikum durchgeführt, welches projektartigen Charakter hat: Neben einer schriftlichen Vorbereitung sind Aufbauten für die Belictung und Rekonstruktion von Holgrammen selber aufzubauen und zu justieren und mit ihnen Versuche durchzuführen.

      Wozu:
      Kompetenzen im Verständnis, des Entwurfes, der Entwicklung, der Analyse und der Überprüfung von Hologrammen und holografischen Aufbauten ist für einen Anteil Personen, die im Bereich der Optischen Technologien bzw. Photonik tätig sein wollen, von großer Bedeutung. Dies betrifft HF 1, HF 2 und HF 3 gleichermaßen. Einige Beispiele zur Erläuterung des Einsatzes von Hologrammen in der Industrie, da Hologramme oft fälschlicherweise nur mit 3D Bildern in Verbindung gebracht werden: Feuchtegehalt von Flugbenzin wird mit Hologrammen gemessen, Größen- und Geschwindigkeitsverteilungen in medizinischen und technischen Sprays werden holografisch bestimmt, Sicherheitsmerkmale von Geldscheinen und potentiell gefälschten Produkten werden holografisch erstellt, kompakt bauende Objektive enthalten holografische Elemente, in der Lasermaterialbearbeitung werden zur flexiblen Strahlformung digitale Hologramme eingesetzt, holografische head-up displays sind in der Entwicklung.

      Modulinhalte

      Vorlesung

      Wesen eines Hologramms, Unterschied zu Foto, Stereogramm, 3D Kino etc.

      Dünne Gitter
      Gittergleichung
      Belichtung von Gittern
      Einfluss von Winkeln
      Einfluss von Polarisation
      Effizienz dünner Gitter
      Amplitudengitter
      Phasengitter

      Holofrafische Grundgleichung
      Belichtung eines Hologramms
      Rekonstruktion eines Hologramms
      Interpretation der verschiedenen Beugungsordnungen
      Lage der verschiedenen Beugungsordnungen
      Inline und Seitenbandhologramme

      Zonenplatten
      Inline Zonenplatten
      Interferenz von Kugel- und ebener Welle
      Brennpunkte als reelles und virtuelles Bild
      Rekonstruktion mit Weißlicht: Dispersion, orthoskopisches und pseudoskopisches
      Bild
      Interpretation als Gitter mit variabler Periode
      offaxis Zonenplatten
      Interferenz von Kugel- und ebener Welle
      Shift der Kugelwelle: verschobene Zonenplatte
      Neigung der ebenen Welle: elliptische Deformation der Zonenplatte
      Erhöhung der Ortsfrequenzen
      Trennung von reellem und virtuellem Bild
      Anwendungen: Partikel-Messtechnik, technische Einspritzvorgänge, lungengänge
      Sprays

      Grundlegende Eigenschaften von Hologramme
      Übergang von Zonenplatte zu inhaltsreichem Hologramm
      Dispersion in Hologrammen
      Rekonstruktion mit anderer Wellenlänge
      Rekonstruktion mit weißem Licht
      Unschärfe in ausladenden Bildteilen
      Sehwinkel von Hologrammen
      Sehwinkel in Abhängigkeit von der Bildlage
      Belichtung durch hochaperturige Objektive
      Streuscheiben zur Aperturvergrößerung bei filmnaher Objektlage
      Bildebenenhologramm mit Entfall der Dispersion
      Kohärenzanforderung bei der Rekonstruktion
      Quellgröße und laterale Schärfe
      Spektrale Reinheit und axiale Schärfe

      Kopien von Hologrammen
      Kotaktkopie
      Kopie mit Bildortverlagerung
      Kohärenzanforderungen bei Kopien

      Dicke Gitter
      Definition
      Bragg-Bedingung
      erreichbare Effizienz

      Hologramm-Klassen
      Interferogramm zweier Punktlichtquellen
      Orte gleicher Phase sind Orte gleicher Abstandsdifferenz
      Klassifizierung
      Dicke und dünne Hologramme
      on- und offaxis Hologramme
      Transmissions- und Reflexionshologramme
      Totalreflexionshologramme
      Fourier Hologramme

      Weißlichthologramme
      Regenbogenhologramme nach Benton
      dünnes Weißlichthologramm
      Begrenzung auf horizontale Räumlichkeit
      Methoden der Aufnahme und Rekonstruktion
      Vervielfältigung durch Prägen
      Anwendungen: EC Karte, Ausweis, Produktechtheit
      Denisjuk-Hologramme
      Dickes Weißlichthologramm
      Lippmann'sche Farbfotografie
      Prinzip der spektralen Filterung
      Schärfentiefe, spekrale Eigenschaften. Lichtstärke
      Renissance durch neue Holografie Materialien: Photopolymere
      RGB Denisjuk-Hologramme
      Anwendungen: head-up display, Sensorhologramme, autostereoskopische
      Bildschirme

      Multiplexing von Hologrammen
      Winkelmultiplexing
      Wellenlängenmultiplexing
      Aufteilung der Brechzahlmodulation
      Anwendungen: low-content displays, RGB Denisjuks

      Digitale Hologramme
      Phasengerecht Überlagerung von Kugelwellen
      Materialbedingte Beschränkung auf Amplituden oder Phasen
      Phasenfreiheit der Bildpunkte
      Gerchberg Saxton Algoithmen, IFTA
      Berechnung digitaler Stereogramme
      Phasendisplays, LCoS
      Anwendungen: DOEs, Beamshaper, holografischer Zollstock, flexible-digitale Optiken,
      bewegte holografische Bilder und Displays

      falls die Zeit im Semester ausreicht:

      Theorie der gekoppelten Wellen von Kogelnik zur Berechung der Beugungseffizienz in dicken Hologrammen.

      Für ein gegebenes Problem die Vor- und Nachteile verschiedener 3D Verfahren abwägen können

      Effizienzen dünner Gitter berechnen

      Die Arten und Lagen der verschiedenen Bilder in Seitenbandhologrammen berechnen

      Verfahren zur räumlichen Verschiebung von Beugungsordnungen und gezielten Einstellung der Efiizienz anwenden

      Schärefentiefe in Hologrammen berechnen und Lichtquellen für die Holografie Parametrisieren

      Hologramme klassifzieren und für Anwendungen die richtige Klasse auswählen

      Für eine gegebenes Problem die richtige Art des Kopierverfahrens für Hologramme auswählen

      Holografische Aufbauten anwendungsspezifisch auslegen

      Digitale Hologramme berechnen

      Praktikum

      Laser auf eine optische Achse justieren

      ebene Wellen und Kugelwellen realisieren

      gefaltete Strahlengänge planen

      kompelxe optische Aufbauten justieren

      Weglängenabgleich in unsymmetrischen Aufbauten realsieren

      Optischen Aufbau für Denisjuk Hologramm realisieren und selbiges belichten

      Opischen Aufbau zur Belichtung von Zonenplatten realisieren und on- und off-axis Zonenplatten belichten

      Optischen Aufbau für Gitter realisieren und Gitter belichten

      Optischen Aufbau für Seitenband Hologramm realisieren und selbiges belichten

      Optischen Aufbau für Regenbogenkopie realisieren und selbiges belichten

      Optischen Aufbau zur Rekonstruktion digitaler Hologramme mittels LCoS realsieren
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
      Selbststudium 116 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Mathematik:
      - Vektorrechnung
      - komplexe Zahlen
      - Fourier Transformation

      Physik / Optik
      - geometrische Optik
      - Wellenoptik
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 4 Termine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • Ackermann, Eichler: Holography (Wiley VCH)
      • Goodman: Fourier Optics (Roberts and Company Publishers)
      • Lauterborn, Kurz: Coherent Optics (Springer)
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      HO in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel HST_BaET2020
      Modulbezeichnung Hochspannungstechnik
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Christof Humpert/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Christof Humpert/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Die Studierenden können Hochspannungsbetriebsmittel und elektrische Isoliersysteme in Abhängigkeit der Geometrie der Anordnung und der verwendeten Isoliermedien bewerten und dimensionieren, indem sie
      - den Aufbau des Hochspannungsnetzes und verschiedener Hochspannungsbetriebsmittel sowie deren Belastungen kennen,
      - die Spannungsfestigkeit und dielektrischen Eigenschaften gebräuchlicher Isoliermedien und Isolierstoffe kennen und Einflussfaktoren bewerten,
      - die Entwicklungsmechanismen und Typen von Entladungen in Isoliermedien, insbesondere Gasen, unter verschiedenen Bedingungen verstehen,
      - Methoden der Löschung von Entladungen und Lichtbögen anwenden können,
      - die Spannungsfestigkeit von Isolieranordnungen berechnen und bewerten und
      - Isolieranordnungen mit ausreichender Spannungsfestigkeit entwickeln und dimensionieren,
      um später Komponenten und Geräte der Hochspannungstechnik dimensionieren und auswählen zu können und elektrische Geräte mit ausreichender Spannungsfestigkeit entwickeln zu können.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      - Hochspannungsnetz, Typen, Anforderungen, Funktion
      - Typische Betriebsmittel der Hochspannungstechnik und deren Anforderungen
      - Elektrische Beanspruchung durch Betriebs- und Überspannungen, Typen von Überspannungen
      - Gasförmige Isolierstoffe: Entladungsentwicklung, Luft und SF6, Paschengesetz, Funken- und Lichtbogenentladung
      - Feste Isolierstoffe: Entladungsentwicklung, geschichtete Anordnungen, Teilentladungen, Alterung
      - Schaltanlagen: luftisolierte Schaltanlage, Freiluftschaltanlage, SF6-isolierte Schaltanlage
      - Schaltgeräte: Prinzipien der Lichtbogenlöschung, SF6-Leistungsschalter, Vakuumleistungsschalter

      Entladungsvorgänge in Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern analysieren
      - Abhängigkeit von Randbedingungen (Druck, Material, Schlagweite) erklären und anwenden
      - Abhängigkeit vom Inhomogenitätsgrad begründen
      - Einfluss der Spannungsform bestimmen
      - Zünd- und Durchschlagspannungen berechnen
      Isolieranordnungen dimensionieren und entwerfen
      - homogene, schwach inhomogene und stark inhomogene Isolieranordnungen in Gasen
      - Anordnungen von Feststoffen, quer und längst geschichtet
      Schaltanlagen und Schaltgeräte auswählen und dimensionieren
      - Schaltprinzip in Abhängigkeit der geforderten Funktionen auswählen
      - geeignetes Löschprinzip in Abhängigkeit von Spannungsform und –höhe auswählen

      Praktikum

      Sicherheit in der Hochspannungstechnik
      - Einhaltung von Sicherheitsabständen
      - Verhalten im Prüffeld
      - Sicherheitseinrichtungen
      Grundlagen der Erzeugung und Messung von hohen Spannungen
      Entladungsentwicklung in verschiedenen Gasen in unterschiedlichen Elektrodenanordnungen
      Dielektrische Eigenschaften von festen Isolierstoffen

      Hochspannungsprüfungen planen und sicher durchführen
      - Versuchsaufbauten analysieren, modifizieren und verifizieren
      - Sicherheitsregeln anwenden
      Berechnungswerkzeug für elektrische Felder benutzen und die Richtigkeit der Ergebnisse beurteilen
      Messung von hohen Spannungen durchführen
      - verschiedene Messmethoden anwenden und vergleichen
      - Übersetzungsverhältnisse der Messanordnung berechnen
      Messung von Zünd- und Durchschlagspannungen durchführen
      - Versuchsergebnisse aufnehmen und einschätzen
      - Ergebnisse mit Entladungsmodellen erklären
      - Abweichungen von der Theorie beurteilen und begründen
      Komplexe Aufgaben im Team bewältigen
      Ergebnisse schriftlich strukturiert zusammenfassen, auswerten und interpretieren
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul GE2: Impedanzen im Wechselstromkreis, komplexe Wechselstromrechnung, Drehstromsystem
      • Modul GE3: Elektrisches Wechselfeld, dielektrische Materialeigenschaften, Atommodell und Bändermodell
      • Modul PH1: Eigenschaften von Gasen, Gasgesetz, Stoßprozesse
      • Atommodell und Bändermodell
        Eigenschaften von Gasen, Gasgesetz, Stoßprozesse in Gasen
        Impedanzen im Wechselstromkreis
        Komplexe Wechselstromrechnung
        Drehstromsystem
        Elektrisches Wechselfeld
        Dielektrische Materialeigenschaften
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 3 Termine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • Küchler: Hochspannungstechnik (Springer)
      • Schon: Hochspannungsmesstechnik, Grundlagen - Messgeräte - Messverfahren (Springer)
      • Heuck, Dettmann, Schulz: Elektrische Energieversorgung (Springer)
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      HST in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Perma-Links zur Organisation ILU-Kurs für die Lehrveranstaltung Hochspannungstechnik
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 6.7.2024, 11:33:32
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel IAK_BaET2020
      Modulbezeichnung Ingenieurakustik
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr.-Ing. Christoph Pörschmann/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr.-Ing. Christoph Pörschmann/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was: Durch das Modul lernen die Studierenden die grundlegenden Konzepte und physikalischen Zusammenhänge der Akustik kennen werden in die Lage versetzt, diese zu beschreiben, zu analysieren und die Auswirkungen veränderter Einflussgrößen abzuschätzen.
      Womit: Durch das Verständnis und die Anwendung der in der Vorlesung präsentierten Grundlagen erlernen die Studierenden, wie sich Schall ausbreitet, wie er erzeugt wird und welche physikalischen Phänomene dabe einer Rolle spielen. Eine weiteres Verständnis der grundlegenden Zusammenhänge wird durch das Praktikum bewirkt, in dem die Studierenden selbst Messungen vornehmen und relevante Parameter bestimmen. Sie erlernen somit, die physikalischen Zusammenhänge zu den entsprechenden Modellen und Kennziffern in Beziehung setzen.
      Wozu: Akustische Zusammenhänge spielen im Alttag eines Ingenieurs an vielen Stellen eine wesentliche Rolle, vom Lärmschutz, über Grundprnzipien der Schallausbreitung in Räumen. Für medientechnische Systeme und Medienprodukte spielt die gezielte Anregung und kontrollierte Ausbreitung von Schall eine große Rolle. Die Veranstaltung vermittelt hierzu die nötigen Grundkenntnisse und Aufbaukenntnisse.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Einführung der akustischen Grundgrößen
      Schalldruck, Schallschnelle, Schallfluss Schalleistung
      Logarithmische Größen und Pege

      Mechanische und akustische Schwingungssysteme
      Mechanische Schwingungssysteme
      Akustische Schwingungssysteme

      Schallausbreitung im Raum
      Homogene ebene Welle
      stehende Wellen
      Resonanzsysteme
      Beugung, Brechung, Reflexion

      Punktschallquellen
      Verhalten von Schalldruck und Schallschnelle
      Elementarstrahlersynthese

      Schallwandler (Lautsprecher und Mikrophone)
      Prinzipien der Richtmikrophone
      Elektrodynamische Mikrophone und Kopfhörer
      Piezoelektrische Mikrophone und Kopfhörer
      Dielektrische Mikrophone

      Absorber
      Poröse Absorber
      Helmholtz Resonatoren als Absorber
      Plattenabsorber

      Analyse und Beschreibung von Systemen mit Lautsprechern und Mikrophonen

      Berechnung und Beschreibung der gesamten Kette der Schallausbreitung vom Mikrophon über die mechanoelektrische Wandlung, die Weiterleitung über eine Nachrichtenstrecke sowie die Umwandlung über einen elektromechanischen Wandler und die Schallabstrahlung

      Praktikum

      Simulation der Ausbreitung von Schallwellsen

      Untersuchungen der Schallreflexion am Kundt'schen Rohr

      Analyse von Eigenmoden

      textlich beschriebene Aufgaben in praktische Messungen umsetzen

      funktionstüchtige Messaufbauten erstellen

      fachgerechte Dokumentationen für durchgeführte Messungen anfertigen

      Messergebnisse bewerten und diskutieren
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Grundkenntnisse Mechanik
      Kenntnisse Zeit- und Frequenzbereich
      Komplexe Rechnung
      Grundkenntnisse Integral- und Differentialrechnung
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 3 Praktikumstermine und 1 Hörversuch
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • Boré, G., Peus, S. (1999). „Mikrophone für Studio und Heimstudio-Anwendungen – Arbeitsweise und Ausführungsbeispiele,“ Hrsg. Georg Neumann GmbH, Berlin.
      • Blauert, J., Xiang, N. (2008).“Acoustic for Engineers – Troy Lectures,“ Springer Verlag, Heidelberg.
      • Blauert, J., Braasch, J., Jekosch, U. (2012). „Acoustics for Communication – Dresden Lectures,“ Springer Verlag Heidelberg, in Vorbereitung.
      • Dickreiter, M., Hoeg, W., Dittel, V., Wöhr, M. (2008). „Handbuch der Tonstudiotechnik,“ 7. Auflage, Saur Verlag, München.
      • Görne, T. (2011). „Tontechnik,“ Hanser Verlag München.
      • Kuttruff, H. (2004). „Akustik – Eine Einführung,“ S. Hirzel Verlag, Stuttgart.
      • Cremer. L. (1976). „Vorlesungen über Technische Akustik,“ Springer Verlag, Berlin, Heidelberg.
      • Lord Rayleigh (1896). „The Theory of Sound,“ 2nd Edition 1896, Dover Publ. New York.
      • Müller, G, Möser, M. (2004). „Taschenbuch der Technischen Akustik,“ Springer Verlag Berlin, 3. Auflage.
      • Veit,I. (2005). „Technische Akustik", Kamprath-Reihe, Vogel-Verlag, Würzburg.
      • Weinzierl, Stefan (2008). „Handbuch der Audiotechnik,“ Springer Verlag, Berlin.
      • Blauert, J.,(2005) „Communication Acoustics,“ Springer Verlag Heidelberg,
      • Blauert, J.,(2021) „Acoustics for Communication,“ Springer Verlag Heidelberg, upcoming
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel IBA_BaET2020
      Modulbezeichnung Industrielle Bildanalyse
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Lothar Thieling/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Lothar Thieling/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was: Die Studierenden erlernen die Methoden und Verfahren zur Hervorhebung relevanter Bildinhalte und der Analyse/Interpretation von Bildinhalten auf Basis dieser Merkmale. Darauf aufbauend wird die Problemlösung mittels Entwurfswerkzeugen implementiert und validiert.
      Womit: Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in einem Vorlesungs-/Übungsteil und betreut darauf aufbauend ein Praktikum. Im Praktikum erarbeiten die Studierenden in Kleingruppen Problemlösungen und verteidigen diese.
      Wozu: Die Studierenden werden in dem Modul befähigt, im industriellen Umfeld Problemlösung im Bereich der Bildanalyse/Mustererkennung mittels Bildverarbeiten zu lösen und bestehende Lösungen zu bewerten.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Bildaufbau und Zugriff auf Bilddaten
      Bildmatrix
      Grauwert- und Farbbilder
      Entwicklungsumgebung
      Software-Entwicklungsumgebung
      Compiler
      Linker
      Debugger
      Entwicklungsumgebung für die Bildverarbeitung und Bildanalyse
      programmtechnischer Zugriff auf Bilddaten und Parameter
      Überblick über die zur Verfügung stehenden BV-Module
      Erstellung eigener BV-Module
      Erstellung von "Algorithmenketten" auf Basis von BV-Modulen mittels grafischer Programmierung

      Segmentierung
      Histogrammbasierte Segmentierung
      Histogrammanalyse
      Shading und dessen Beseitung
      flächenbasierte Segmentierung
      Filling
      Split and Merge
      Region Growing
      kantenbasierte Segmentierung
      Konturverfolgung
      Hough-Transformation

      Merkmalsextraktion
      geometrische Merkmale
      grundlegende Merkmale (Fläche, Umfang, Formfaktor)
      Zentralmomente
      normierte Zentralmomente
      Polarabstand
      Krümmungverlauf
      DFT von Polarabstand und/oder Krümmungsverlauf
      Farbmerkmale (HSI)
      Texturmerkmale
      Co-occurrence Matrix
      Haralick Merkmale

      Klassifikation von Merkmalen
      Begriffe und Grundlagen
      Merkmalsvektor, Merkmalsraum, Objektklassen ...
      überwachte/unüberwachte Klassifikation
      lernende/nicht lernende Klassifikation
      "klasische" Verfahren
      Quadermethode
      Minimum-Distance
      Nearest Neighbour
      Maximum-Likelihood
      neuronale Netze
      das künstliche Neuron als einfachster Klassifikator
      Arbeitsweise
      Aufgabe der Aktivierungsfunktion
      Aufgabe des Bias
      Training eines Neurons (Gradientenabstiegsverfahren)
      Multi-Layer-Perceptron
      Aufbau
      Aufgabe der Layer
      Backpropagation-Trainingsalgorithmus
      Entwicklungsumgebung zur Erstellung und zum Training Neuronaler Netze
      Erstellen und konfiguration neuronaler Netze
      Training neuronaler Netze
      Verifikation trainierter Netze
      Erzeugung von C-Funktionen aus trainierten Netzen

      die vorgestellten Verfahren zur Segmentierung
      angeben
      beschreiben
      hinsichtlich der Einsatzfelder abgrenzen
      hinsichtlich der Vor- und Nachteile bewerten
      problemspezifisch parametrieren

      die vorgestellten Merkmale und Verfahren zur Merkmalsextraktion
      angeben
      beschreiben
      hinsichtlich der Einsatzfelder abgrenzen
      hinsichtlich der Vor- und Nachteile bewerten
      problemspezifisch parametrieren

      die vorgestellten Verfahren zur Klassifikation
      angeben
      beschreiben
      hinsichtlich der Einsatzfelder abgrenzen
      hinsichtlich der Vor- und Nachteile bewerten
      problemspezifisch parametrieren

      Praktikum

      siehe Fertigkeiten, die unter "Vorlesung/Übung->Lernziele->Fertigkeiten" aufgeführt sind

      komplexere Aufgaben in einem Kleinteam bewältigen

      Erarbeitung von komplexeren Problemlösungen die sich mittels Bildverarbeitung und Bildanalyse implementieren lassen
      komplexere Problemstellungen verstehen und analysieren
      Systemverhalten aus spezifizierenden Texten herleiten
      System strukturiert analysieren
      sinnvolle Teilsysteme erkennen
      Schnittstellen zwischen Teilsystemen erfassen
      Gesamtsystem auf Basis von Teilsystemes modellieren
      Auswahl geeigneter bekannter Verfahren
      Modifikation bekannter Verfahren
      Kombination geeigneter Vefahren
      Teilsysteme modellieren, implementieren, testen
      Teilsysteme soweit möglich auf zur Vefürgung stehende Komponenten (BV-Module) abbilden, d.h. Modulauswahl und Parametrierung.
      Nicht zur Verfügung stehende aber benötigte BV-Module mittels Software-Entwicklungsumgebung in C implementieren und testen
      Compilieren (Finden syntaktischer Fehler und deren Behebung)
      Debuggen (Finden semantischer Fehler und deren Behebung)
      Gesamtsystem (Problemlösung) implementieren testen und validieren
      Erstellung der Problemlösung als "Algorithmenkette" auf Basis von BV-Modulen mittels grafischer Programmierung
      Parametrierung der BV-Module
      Validierung der Problemlösung
      Auf Basis der Validierungsergebnisse in Iterationszyklen die Algorithmenkette und die Parametrierung der BV-Module anpassen. Bei Bedarf auch die BV-Module selbst modifizieren.
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul IBV: Alle Inhalte
      • Grundlagen der Sinalverarbeitung
        Grundlagen der Programmierung in Java oder C
        Grundlagen der Analysis und Linearen Algebra
      Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 4 Termine
      Empfohlene Literatur
      • Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods, Digital Image Processing, Prentice Hall
      • Scott E Umbaugh, COMPUTER VISION and IMAGE PROCESSING: A Practical Approach Using CVIPtools, Prentice Hall
      • Wolfgang Abmayer, Einführung in die digitale Bildverarbeitung,Teubner
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 19.11.2019, 09:38:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel IBV_BaET2020
      Modulbezeichnung Industrielle Bildverarbeitung
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Jan Salmen/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Jan Salmen/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was: Die Studierenden erlernen den grundlegenden Aufbau und den software-technischen Zugriff auf digitale Bilder sowie die Methoden und Verfahren der digitalen Bildverarbeitung zur Bildverbesserung, Farbbildverarbeitung und Vermessung von Bildinhalten. Sie erlernen eine klompexere Problemstellung aus dem Bereich der Bildverarbeitung zu analysieren, auf Teilsysteme herunter zu brechen und geeignere Methoden und Verfahren auszuwählen. Darauf aufbauend wird die Problemlösung mittels Entwurfswerkzeugen implementiert und validiert.
      Womit: Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in einem Vorlesungs-/Übungsteil und betreut darauf aufbauend ein Praktikum. Im Praktikum erarbeiten die Studierenden in Kleingruppen Problemlösungen und verteidigen diese.
      Wozu: Die Studierenden werden in dem Modul befähigt, im industriellen Umfeld Problemlösung berührungsloser Inspektions- und Meßaufgaben mittels Bildverarbeiten zu lösen und bestehende Lösungen zu bewerten.

      Modulinhalte

      Vorlesung

      Digitale Bilder

      Punktoperationen (z.B. Gamma-Korrektur)

      Histogramme, Bildverbesserung

      Umwandlung von Bildformaten: Farbbilder, Grauwertbilder, Binärbilder

      Morphologische Operatoren

      Segmentierung, Regionen in Binärbildern und ihre Eigenschaften

      Lineare Filter, insbesondere Kantenfilter

      Weitere Farbräume, Clustering und Klassifikation von Farben

      Dithering

      Finden einfacher Formen: Hough-Transformation und RANSAC

      Ähnlichkeit von Bildern, Template Matching

      Praktikum

      Einführung in Pyhton

      Verfahren zur Bildverarbeitung implementieren und testen, z.B. Bildverbesserung

      Verfahren kombinieren, um praktische Anwendungsfälle zu lösen, z.B. Green Screen ersetzen oder Foto-Mosaik erstellen

      Einfache Objekterkennung realisieren, im Wesentlichen ohne maschinelles Lernen
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
      Selbststudium 116 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul MA1: Problemlösungskompetenz aus dem Bereich lineare Algebra und der Analysis. Sicheres Beherrschen der entsprechenden Symbole und Formalismen
      • Modul ASS: Darstellung von Signalen im Zeit und Frequenzbereich.
      • Grundstudium Mathematik
        Grundstudium Informatik
        Grundstudium Signaltheorie
      Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 4 Fachgespräche
      Empfohlene Literatur
      • Burger/Burge: Digitale Bildverarbeitung
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel IOT_BaET2020
      Modulbezeichnung IoT Protokolle und Anwendungen
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch und englisch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Harald Elders-Boll/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Harald Elders-Boll/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Kennen und Anwenden die wichtigsten Protokolle, Anwendungen und Datenanalyse und Sicherheitstechniken für das Internet der Dinge (IoT) sowie der Digitalisierung der Industrie (Industrie 4.0) durch Vermittlung der zugrundeliegenden Methoden und Konzepte und deren Anwendung in Praktikumsaufgaben zur Vernetzung und Sicherheit von IoT-Endgeräten, zum Entwurf, der anwendungsspezifischen Auswahl und Beurteilung von innovativen und sicheren Anwendungen in den Bereichen des Internet of Things und von Industrie 4.0.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Vorlesung und Übungen werden in der Lehrveranstaltung kombiniert. Nach Vorstellung von neuem Lernstoff durch den Dozenten in Form von kurzen Blöcken wird dieser direkt von den Studierenden durch kurze Übungen angewendet und vertieft. Längere Übungsaufgaben werden bereits zu Hause vorbereitet und die verschiedenen Lösungsvorschläge in der Präsenzveranstaltung besprochen.

      Kenntnisse zu folgenden Themen werden vermittelt:
      Einführung in des Internet der Dinge
      IoT Anwendungsfelder
      Hard- und Softwaregrundlagen des IoT
      IoT Systeme und Architekturen
      IoT Kommunikationsprotokolle
      IoT Protokolle der Anwendungsschicht (MQTT, CoAP, HTTP, REST)
      Datenanalyse und maschinelles Lernens für IoT
      IoT Sicherheit

      IoT Architekturen unterscheiden können. IoT Systeme unter Einsatz geeigneter Tools analysieren. IoT Endgeräte in IoT Systeme einbinden. Sicherheit von IoT Systemem abschätzen und analysieren.

      Praktikum

      Sensoren und Aktoren an Mikroprozessoren und Einplatinenrechner anbinden
      Netzwerkverbindung von IoT Endgeräten herstellen
      Messwerte in die Cloud übertragen
      Hard- und Software von IoT Endgeräten kompromittieren
      Kommunikation von IoT Geräten abhören
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul GVI: Grundlagen von Rechnernetzen Netzwerkanwendungen und Protokolle Grundlagen der Transportschicht Adressierung und Routing Grundlagen der Sicherungsschicht Grundlagen der Netzwerksicherheit
      • Grundlagen von Rechnernetzen
        Netzwerkanwendungen und Protokolle
        Grundlagen der Transportschicht
        Adressierung und Routing
        Grundlagen der Sicherungsschicht
        Grundlagen der Netzwerksicherheit
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 4 Termine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • P. Lea, "Internet of Things for Architects", Pakt, 2018
      • A. Bahga, V. Madisetti, "Internet of Things A Hands-on Approach", Bagha & Madisetti
      • B. Adyan, D. Obermaier, P. Fremantle, "The Technical Foundations of IoT", Artech House, 2017
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel IP_BaET2020
      Modulbezeichnung Informatik Projekt
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 3
      Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 1
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Stefan Kreiser/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r
      • Prof. Dr. Stefan Kreiser/Professor Fakultät IME
      • Al Ghouz

      Learning Outcome(s)

      Studierende sind jeweils selbstständig in der Lage, in natürlicher Sprache gegebene Problemstellungen höherer Komplexität vollständig zu erfassen, Algorithmen zur Problemlösung unter Berücksichtigung gegebener Anforderungen und Einschränkungen herzuleiten, diese mit Hilfe einer prozeduralen Programmiersprache auf einem PC unter Nutzung einer integrierten Entwicklungsumgebung zu implementieren und die Brauchbarkeit und Vollständigkeit der Lösungen nachzuweisen und zu begründen. Die Problemstellungen sind unter realitätsnahen Projektbedingungen zu lösen, um später reale Softwareentwicklungsaufaben selbständig und vollständig lösen zu können. Die Bearbeitung der Problemstellungen in kleinen Teams ist erlaubt.

      Modulinhalte

      Projekt

      Studierende zeigen, dass sie in der prozeduralen Programmiersprache C lauffähige Programme entwickeln können, die komplexere, algorithmisch lösbare Aufgabenstellungen nachvollziehbar und vollständig lösen. Dabei können die Studierenden:

      1. Algorithmen und Datenstrukturen aus einer textuellen Aufgabenstellung extrahieren und einen C-Programmcode zur Lösung der Aufgabenstellung mit Hilfe einer funktionalen Gliederung und unter Verwendung der extrahierten und ggfs. vorgegebener Algorithmen und Datenstrukturen sowie unter Einhaltung vorgegebener Programmierrichtlinien entwickeln und systematisch prüfen.
      2. Die Funktion der Software und den Aufbau des Programmcodes erläutern, dokumentieren, begründen und modifizieren.
      3. Eine integrierte Entwicklungsumgebung sicher zur Erstellung lauffähiger Programme nutzen.

      Die zu bearbeitenden Projektaufgaben sind je nach Komplexität bzw. Schwierigkeitsgrad einem von drei unterschiedlichen Pools zugeordnet (geringe, mittlere und höhere Komplexität / Bearbeitungsumfang).
      Je Pool müssen Studierende eine oder mehrere Projektaufgaben bis zu einem vorgegebenen Termin vollständig bearbeiten. Zur Bearbeitung einer Projektaufgabe dürfen / sollen Studierende Projektgruppen je maximal drei Personen bilden. Je Pool müssen Studierende alle zugewiesenen Programme lauffähig abgeben und dann eines ihrer Programme in einem Fachgespräch erläutern, begründen und ggfs. modifizieren.
      Lehr- und Lernmethoden Projekt
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 90 Stunden
      Präsenzzeit 12 Stunden ≙ 1 SWS
      Selbststudium 78 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul PI1: Grundlegende Programmierkenntnisse, Datentypen, Kontrollflussprimitive, Funktionen in einer prozeduralen Programmiersprache, bevorzugt C.
      • Modul MA1: Geschlossen lösbare mathematische Lösungsverfahren.
      • Modul EPR: Literaturrecherche, Teamarbeit, Terminkontrolle
      • Programmierkenntnisse in C
      Zwingende Voraussetzungen Projekt erfordert Anwesenheit im Umfang von: 3 Fachgespräche
      Empfohlene Literatur
      • Reg. Rechenzentrum der Uni Hannover: Die Programmiersprache C (Campus-IT FH Köln)
      • S. Kochan: Programming in C (Pearson)
      • P. Prinz, T. Crawford: C in a Nutshell (O'Reilly)
      • R.Lischner: C++ in a Nutshell (O'Reilly)
      • T. DeMarco: Structured Analysis and System Specification (Prentice Hall PTR)
      • M. Dausmann et. al.: C als erste Programmiersprache (Vieweg, Teubner)
      • J. Wolf: C von A bis Z, Das umfassende Handbuch (Openbook, Rheinwerk Computing)
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      IP in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel ITS_BaET2020
      Modulbezeichnung IT-Sicherheit
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Heiko Knospe/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Heiko Knospe/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was: Das Modul vermittelt die grundlegenden Konzepte und Verfahren der IT-Sicherheit, die für viele IT-Systeme und Anwendungen eine wichtige Rolle spielen (K. 4). Die Studierenden lernen die Analyse von Systemen in Bezug auf Sicherheitsanforderungen (K. 7). Hierfür ist ein Verständnis von Sicherheitsbedrohungen und Angriffen notwendig. Die Studierenden lernen die grundlegenden Verfahren und Standards der IT-Sicherheit um Systeme zu entwerfen, zu realisieren und zu prüfen (K. 8, K. 9, K. 10). Ethische Grundwerte spielen in diesem Zusammenhang eine wichtige Rolle (K. 18), z.B. beim Umgang mit personenbezogenen Daten,
      Womit: Der Dozent/die Dozentin vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in der Vorlesung. In der Übung bearbeiten die Studierenden unter Anleitung Aufgaben. Im Praktikum werden konkrete Probleme und Fragestellungen der IT-Sicherheit bearbeitet.
      Wozu: Grundlegende Kenntnisse der IT-Sicherheit werden in mehreren Moduln des Studiengangs verwendet und sind anerkannter Teil der Basisausbildung in technischen Fächern (HF 1). Bei der Planung von Systemen für technische Anwendungen, der Analyse und Bewertung von Anforderungen sowie der Administration von IT-Systemen spielen Fragen der IT-Sicherheit heute eine wichtige Rolle (HF 5). Die Sicherheit von IT-Systemen ist Teil der Qualitätskontrolle und kann auch in Zertifizierungsprozessen von Bedeutung sein (HF 2).

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Grundlagen der IT-Sicherheit: Standards und Richtlinien, Taxonomie, Sicherheitsziele, Bedrohungen, Risiko, Angriffe, Maßnahmen.

      Verfahren der Kryptographie: mathematische und algebraische Grundlagen, Definitionen von Sicherheit, historische Chiffren, symmetrische Verschlüsselung, Blockchiffren, Betriebsmodi, Stromchiffren, Hashverfahren, Message Authentication Codes, asymmetrische Verschlüsselung, RSA, Schlüsselvereinbarung, Diffie-Hellman, Signaturverfahren.

      Authentisierung, Schlüsselvereinbarung und Zugriffskontrolle: Verfahren der Authentisierung, Passwörter, Schlüsselvereinbarung, Protokolle, öffentliche Schlüssel und Public-Key Infrastrukturen (PKI), Strategien der Zugriffskontrolle, Zugriffsmatrix, Unix ACL.

      Netzwerksicherheit: Protokolle TLS und SSH, Sicherheit von DNS.

      Software- und Websicherheit: Grundlegende Prinzipien und Design sicherer Software, Schwachstellen, Angriffe gegen Webanwendungen.

      Sicherheitsmanagement: Risikomanagement, Organisation des Sicherheitsprozesses, Sicherheitsstandards, insbesondere ISO 27000 Reihe und IT-Grundschutz, Datenschutz (Privacy), Gesetze, ethische Aspekte.

      Praktikum

      - Erarbeitung von Grundlagen der Cyber-Sicherheit (E-Learning).
      - Erstellung von Java Software zur AES Verschlüsselung und Entschlüsselung von Files.
      - Einsatz unterschiedlicher Betriebsmodi für Blockchiffren.
      - Statistische Analyse eines AES Chiffretextes.
      - Erzeugung von Schlüsselpaaren, Zertifikaten und Aufbau einer Public-Key Infrastruktur mit Open Source Software (optional).
      - Einsatz eines Linux-Systems für Penetrationstests und digitale Forensik (Kali Linux).
      - Angriffe gegen schwache Passwörter.
      - Angriffe gegen Webanwendungen (Testsystem).
      - Einsatz von Software zur Erkennung und Analyse von Schwachstellen.
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul PI1: -
      • Modul PI2: -
      • Modul NP: -
      • Modul MA1: -
      • Modul MA2: -
      • - Programmier-Kenntnisse, insbesondere Java, C und Skriptsprachen.
        - Betriebssystem-Kenntnisse, insbesondere Linux.
        - Datennetz-Kenntnisse, insbesondere TCP/IP.
        - Mathematik-Kenntnisse, insbesondere Mengen, Abbildungen, Restklassen, lineare Abbildungen.
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 3 Termine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • C. Eckert, IT-Sicherheit, Oldenbourg Verlag
      • D. Gollmann, Computer Security, John Wiley & Sons
      • J. Schwenk, Sicherheit und Kryptographie im Internet, Springer Verlag
      • G. Schäfer, M. Roßberg, Netzsicherheit, dpunkt Verlag
      • W. Stallings, L. Brown, Computer Security: Principles and Practice, Pearson
      • N. Pohlmann, Cyber-Sicherheit, Springer Verlag
      • H. Knospe, A Course in Cryptography, American Mathematical Society
      • H. Kersten, G. Klett, J. Reuter, K.-W. Schröder, IT-Sicherheitsmanagement nach der neuen ISO 27001. Springer.
      • C. Paar, J. Pelzl, Kryptografie verständlich, Springer.
      • P. C. van Oorschot, Computer Security and the Internet, Springer.
      • C. Pfleeger et al., Security in Computing, Pearson
      • J. Schwenk, Guide to Internet Cryptography, Springer
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 3.7.2023, 14:45:35
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel KL_BaET2020
      Modulbezeichnung Konstruktionslehre und 3D-CAD
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was: Die Studierenden können mechanische Bauteile und Systeme, z.B. zur Fassung und zur Justage von optische Bauteilen, selbst konstruieren, analysieren, vergleichen und beurteilen,
      Womit: indem sie sich in ein 3D-Konstruktionsprogramm einarbeiten mit Hilfe der Übungen und dabei das Fachwissen über technische Zeichnungen aus der Vorlesung verwenden. Indem Sie das Fachwissen über Projektplanung aus der Vorlesung in ihrem eigenen Projekt verwenden und in eigenen Vorträgen, die in der Projektarbeit erarbeiteten mechanischen Konstruktionslösungen und ihre Projektplanung präsentieren. Indem sie die Inhalt der Vorlesung, eigene Recherchen und Ergebnisse der Projektbesprechungen zur Realisierung eines Projektes verwenden,
      Wozu: um später in Entwicklungsabteilungen, z.B. der Optischen Industrie oder anderer Industrien, eigene 3D Konstruktionen erstellen zu können und vor allem, um mechanische Konstruktionen von Maschinenbau Ingenieuren zu verstehen und deren technische Zeichnungen korrekt lesen zu können, da interdisziplinäre Zusammenarbeit nur möglich ist, wenn man die spezifischen Vokabeln der anderen Disziplinen kennt. Um später 3D-Konstruktionen für verschiedenste Systeme hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften beurteilen zu können. Um erarbeitete oder bewertete Konstruktions- Lösungen fachlich korrekt zu präsentieren.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Grundfertigkeiten des Technischen Zeichnens
      Aufbau der technische Zeichung
      Ansichten
      Normung
      Bemaßung
      Schnittdarstellungen
      Gewindedarstellung
      Oberflächenangaben
      Form- und Lage Toleranzen
      Fertigungsgerechtes Gestalten und Bemaßen

      Dreidimensionale Konstruktion mit einen 3D CAD Programm
      Skizzieren
      Arbeitselemente verwenden
      3D-Elemente erzeugen
      Baugruppen zusammenstellen
      Detailzeichnungen mit Bemaßung

      Konstruktionselemente der Feinmechanik

      Material- und Werkstoffkunde Oberflächenveredelung

      Fertigungsverfahren: Drehen, Fräsen etc.

      Belastungs- und Festigkeitsanalyse

      beurteilen der Realisierbarkeit der Konstruktion

      Projekt

      technisches Zeichnen

      3D Geometriemodell mittels CAD-Programm erstellen

      Konstruktion fertigungstechnisch überprüfen und bewerten

      Festigkeitssimulation auf Plausibilität überprüfen und bewerten

      Zusammenhänge erkennen und verstehen

      analysieren einer konstruktiven Aufgabe

      konzipieren eines Lösungansatzes für die konstruktive Aufgabe
      unter Berücksichtigung der Konstruktionsmöglichkeiten und des Zeitkontingentes

      Präsentation einer Projektskizze
      Aufgabenstellung beschreiben
      Lösungsansatz darlegen

      Abschluss-Präsentation mit Darlegung des realisierten Lösungsansatzes
      Aufgabenstellung beschreiben
      Lösungsansatz darlegen
      Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
      Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren

      naturwissenschaftlich / technische Gesetzmäßigkeiten anwenden
      Strahlengänge berechnen und zeichnen
      Fehlereinflüsse abschätzen
      Tauglichkeit der Konstruktion, des Aufbaus überprüfen

      Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten
      Organisieren in Teilaufgaben
      Messergebnisse diskutieren
      gegenseitig sinnvoll ergänzen
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Projekt
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Mathematik
      elementare Geometrie
      dreidimensionales räumliches Vorstellungsvermögen
      Zwingende Voraussetzungen
      • Projekt erfordert Anwesenheit im Umfang von: 2 Präsentationstermine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Projekt
      Empfohlene Literatur
      • Hoischen, Technisches Zeichnen, Cornelsen
      • Krause Werner, Grundlagen der Konstruktion, Hanser
      • Decker Karl Heinz, Maschinenelemente, Funktion, Gestaltung und Berechnung, Hanser
      • Steinhilper, Röper, Maschinen- und Konstruktionselemente 1 und 2, Springer
      • Naumann, Schröder, Bauelemente der Optik, Hanser Verlag
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel KOAK_BaET2020
      Modulbezeichnung Kommunikationsakustik
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr.-Ing. Christoph Pörschmann/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr.-Ing. Christoph Pörschmann/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was: Durch das Modul lernen die Studierenden, die grundlegenden Konzepte und physikalischen Zusammenhänge der Akustik auf dieverse Anwendungen zu beziehen. Sie werden in die Lage versetzt, diese Anwendungen zu beschreiben, zu analysieren und die Auswirkungen veränderter Randbedingungen abzuschätzen.
      Womit: Durch das Anwenden der Grundlagen auf diverse Problemstellungen verstehen die Studierenden viele praktische Anwensdungen der Akuistik. Eine weiteres Verständnis der grundlegenden Zusammenhänge wird durch das Praktikum bewirkt, in dem die Studierenden selbst einige einfache Anwendungen nutzen, erweitern und einsetzen
      Wozu: Akustische Zusammenhänge spielen im Alttag eines Ingenieurs an vielen Stellen eine wesentliche Rolle, vom Lärmschutz, über Grundprnzipien der Schallausbreitung in Räumen. Für medientechnische Systeme und Medienprodukte spielt die gezielte Anregung und kontrollierte Ausbreitung von Schall eine große Rolle. Die Veranstaltung vermittelt hierzu die Anwendungskenntnisse.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Verfahren zur Raumsimulation und die hierzu erforderlichen Softwaretools

      Menschliches Hörsystem, grundlegende Phänomene der auditiven Wahrnehmung, psychoakustischen Größen

      Räumliche Wahrnehmungsfähigkeiten des Menschen

      Prinzipien der menschlichen Spracherzeugung, gängige Verfahren zur Sprachsignalverarbeitung

      Problemstellungen des Schallschutzes und von Lärmprobleme analyiseren und lösen.

      Psychoakustischen Größen zu den physikalischen Größen in Bezug setzen

      Analysieren und Anpassung von räumlichen Beschallungssystemen

      Praktikum

      Nachhallzeitmessung

      Raumsimulation nutzen

      Audiometrie (Ruhehörschwelle bestimmen)

      textlich beschriebene Aufgaben in praktische Messungen umsetzen

      funktionstüchtige Messaufbauten erstellen

      fachgerechte Dokumentationen für durchgeführte Messungen anfertigen

      Messergebnisse bewerten und diskutieren
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Grundkenntnisse Mechanik
      Kenntnisse Zeit- und Frequenzbereich
      Komplexe Rechnung
      Grundkenntnisse Integral- und Differentialrechnung
      Grundkenntnisse Akustik
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 3 Praktikumstermine und 1 Hörversuch
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • Blauert, J.,(2005) „Communication Acoustics,“ Springer Verlag Heidelberg
      • Weinzierl, Stefan (2008). „Handbuch der Audiotechnik,“ Springer Verlag, Berlin.
      • Blauert, J.,(2021) „Acoustics for Communication,“ Springer Verlag Heidelberg, upcoming
      • Veit,I. (2005). „Technische Akustik", Kamprath-Reihe, Vogel-Verlag, Würzburg.
      • Cremer. L. (1976). „Vorlesungen über Technische Akustik,“ Springer Verlag, Berlin, Heidelberg.
      • Kuttruff, H. (2004). „Akustik – Eine Einführung,“ S. Hirzel Verlag, Stuttgart.
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 22.5.2020, 14:11:07
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel KOLL_BaET2020
      Modulbezeichnung Kolloquium zur Bachelorarbeit
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 3
      Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 7
      Häufigkeit des Angebots jedes Semester
      Modul-Verantwortliche*r Studiengangsleiter(in) Bachelor Elektrotechnik
      Dozierende*r verschiedene Dozenten*innen / diverse lecturers

      Learning Outcome(s)

      Studierende sind in der Lage, über die im Rahmen ihrer Bachelorarbeit bearbeitete (ingenieur)wissenschaftliche Problemstellung dem Auftraggeber und einem Fachauditorium angemessen mündlich zu berichten und das (ingenieur)wissenschaftliche Vorgehen sowie die erzielten Ergebnisse und gewonnenen Erkenntnisse und deren Beurteilung zu diskutieren und zu verteidigen.

      Modulinhalte

      Kolloquium

      Das Kolloquium dient der Feststellung, ob die Studentin oder der Student befähigt ist, die Ergebnisse der Bachelorarbeit, ihre fachlichen und methodischen Grundlagen, fachübergreifende Zusammenhänge und außerfachlichen Bezüge mündlich darzustellen, selbständig zu begründen und ihre Bedeutung für die Praxis einzuschätzen
      Lehr- und Lernmethoden Kolloquium
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 90 Stunden
      Präsenzzeit 0 Stunden ≙ 0 SWS
      Selbststudium 90 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      Zwingende Voraussetzungen Siehe Prüfungsordnung §29, Abs. 2
      Empfohlene Literatur
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise Siehe auch Prüfungsordnung §29.
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel LB_BaET2020
      Modulbezeichnung Licht- und Beleuchtungstechnik
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Holger Weigand/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Holger Weigand/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Kompetenz zum Aufbau, zur Analyse und zur Optimierung einer Lichtplanung im Bereich der Allgemeinbeleuchtung unter Zuhilfenahme von Simulationssoftware.
      Kompetenz zur Vermessung und Qualifizierung von Lichtquellen in arbeitsteiliger Teamarbeit.
      Kompetenz zurm Erwerb vertiefter Fertigkeiten in der Lichtmesstechnik durch eigenständiges Aufarbeiten des theoretischen Hintergrunds von Messanordnungen.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Strahlungsphysikalische und geometrische Grundlagen
      Photometrische, farbmetrische und physiologische Grundlagen
      Grundbegriffe der Lichterzeugung und Lichtmessung
      Grundlagen der Lichtplanung
      Bedeutung von Simulationssoftware im Rahmen der Licht- und Beleuchtungstechnik

      Verwendung von Lichtplanungssoftware für die/den:
      Berechnung lichttechnischer Größen von ausgewählten Quellen und Empfängern
      Aufbau beleuchtungstechnischer Konfigurationen
      Analyse beleuchtungstechnischer Konfigurationen
      Optimierung beleuchtungstechnischer Konfigurationen
      Durchführung einer Lichtplanung im Bereich der Allgemeinbeleuchtung

      Praktikum

      Erarbeitung des Verständnisses verschiedener lichttechnischer Größen und deren Bedeutung für die Allgemeinbeleuchtung anhand von Versuchen. Dabei werden reale Lichtquellen in Teamarbeit vermessen.

      Erstellung von Datenblättern für Lampen und / oder Leuchten auf der Grundlage zuvor durchgeführter Messungen entsprechender lichttechnischer Kenngrößen.
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Geometrische Optik
      Grundlagen in Mathematik und Physik
      Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 2 Termine
      Empfohlene Literatur
      • R. Baer, M. Barfuss, D. Seifert: Beleuchtungstechnik: Grundlagen, 4. Auflage, Huss-Medien, 2016
      • H.-J. Hentschel: Licht und Beleuchtung, 5. Auflage, Hüthig Jehle Rehm, 2001
      • H. R. Ris: Beleuchtungstechnik für Praktiker, 6. Auflage, VDE Verlag, 2019
      • B. Schröder, H. Treiber: Technische Optik, 11. Auflage, Vogel Communications Group, 2014
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 3.7.2023, 14:45:35
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel LE_BaET2020
      Modulbezeichnung Leistungselektronik
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Christian Dick/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Christian Dick/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Der Studierende kann die für eine bestimmte Funktion notwendige leistungselektronische Schaltungstopologie benennen, analysieren, bewerten und erste Schritte in der Auslegung vornehmen,

      indem er Simulationstools nutzt, analytische Berechnungen durchführt, an Schaltkreisen experimentiert, in dem er bei der Interpretation signifikate Effekte von Effekten zweiter Ordnung unterscheidet,

      um im Schaltungsdesign und in der Schaltungssynthese zentrale Schritte durchführen zu können (HF1), um konkrete Schaltungen in Betrieb nehmen zu können und dabei Plausibilitätsprüfungen durchführen zu können (HF2) und um im Hinblick auf die Produktion von Leistungselektroniken wesentliche Randbedingungen zu kennen.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Grundlagen (Bauelemente, Pulsweitenmodulation, Beschreibung von Signalen, Steady-State Analyse, Netzrückwirkungen)

      Selbstgeführte DC-DC Konverter (Tiefsetzsteller, Hochsetzsteller, Hoch-Tiefsetzsteller, Zweiquadrantensteller, H4-Brücke als DC-DC Wandler)

      Selbstgeführte Wechselrichter und Gleichrichter (H4-Brücke als DC-AC Wandler, DreiphasigePulswechselrichter)

      Ausblick: Relevanz für Energieeffizienz & Hochspannungs-Gleichstromübertragung

      Der Studierende hat er ein grundsätzliches Urteilsvermögen, ob für eine bestimmte technische Anwendung Leistungselektronik zum Einsatz kommen sollte, oder nicht. Dem Studierenden ist die Bedeutung der Leistungselektronik für die Themen Automatisierung, Energietechnik, und Energieeffizienz bewusst.

      Die Studierenden kennen die Funktionsweise der wichtigsten Konverter. Sie sind mit den Begriffen zur Beschreibung und Charakterisierung leistungselektronischer Schaltungen vertraut.

      Konkrete gegebene leistungselektronische Schaltungen kann der Studierende bzgl. Effizienz, Rückwirkungen und Bauteilaufwand analysieren und diskutieren.

      Die Reihe der zur Vorlesung notwendigen Werkzeugkasten-themen (THD-Berechnung, Halbleiterbauelemente, …) kann der Studierende vollständig anwenden.

      Praktikum

      Gleichrichterschaltungen, Selbstgeführte Wandler, Bewertung von Filtereigenschaften

      Umgang mit einem Simulationstool, Schaltungsaufbau, Umgang mit Laborequipment wie Oszilloskop etc..., Ausarbeitung von technischen Praktikumsberichten

      Aufbau von Schaltungen, Umgang mit Messtechnik, Abgleich Simulation / Experiment, Erklärung diverser Effekte
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul GE2: Komplexe Wechselstromrechnung beherrschen, Wirk- und Blindleistung (Grundschwingungsblindleistung)
      • Modul MA2: Hohes Verständnis von Integralrechnung
      • Modul ASS: Fourierreihe als Basis für Orthogonalität von Signalen
      • Komplexe Wechselstromrechnung für lineare AC-Anwendungen (Grundgebiete Elektrotechnik)
        Integralrechnung abschnittsweise definierter Funktionen (Mathematik)
        Fourieranalyse (Verständnis orthogonaler Funktionen zur Wirk- und Blindleistungsbestimmung
      Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: Labortermine (8 Std.)
      Empfohlene Literatur
      • Mohan; Undeland; Robbins: Power Electronics – Converters, Applications and Design Wiley Verlag, USA
      • Online Kurs der ETH Zürich: www.ipes.ethz.ch
      • Hagmann, Gert: Leistungselektronik - Grundlagen und Anwendungen in der elektrischen Antriebstechnik, 6. Auflage, 2019, AULA Verlag, Verlag für Wissenschaft und Forschung, Wiebelsheim, www.aula-verlag.de, ISBN 978-3-89104-827-6
      • Probst, Uwe: Leistungselektronik für Bachelors - Grundlagen und praktische Anwendungen, Carl Hanser Verlag München 2011, ISBN 978-3-446-42734-1
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      LE in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Perma-Links zur Organisation Kurs in ILU
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 3.7.2023, 14:45:35
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel LMK_BaET2020
      Modulbezeichnung Lichtmikroskopie
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Stefan Altmeyer/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Stefan Altmeyer/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was:
      Das Modul vermittelt Kompetenzen zur Konzepzionierung (K.1, K.8, K.9), Auslegung (K.5, K.9, K.11, K.12, K.15 ), Analyse (K.2, K.3, K.7, K.11, K.14) und Überprüfung (K.4, K.10, K.11) von Lichtmikroskopen unter besonderer Berücksichtigung der zugrunde liegenden physikalischen Wirkprinzipien. Diese Wirkprinzipien werden letztlich nr exemplarisch an Lichtmikroskopen diskutiert und sind in viele Bereiche der technischen Optik übertragbar.

      Vorlesungsbegleitend findet ein projektnahes Praktikum statt. Sprachliche Kompetenzen (K.21) zur präzisen Darstellung technisch komplexer Zusammenhänge (K.13) werden durch verpflichtende schriftliche Vorbereitung und Ausarbeitung geschult. Die durchzuführende Fehleranalyse und -diskussion sowie Spiegelung an erwartbaren Ergebnissen, vermittelt Bewertungskompetenzen (K.14).

      Feste Zeitvorgaben und Termine für Vorbereitung, Ausarbeitung, Protokoll-Abgabe und ggf. Überarbeitung befördern die Selbstorganisation (K.20).

      Womit:
      Der Dozent vermittelt neben Wissen und Fertigkeiten in einer Vorlesung mit integrierten kurzen Übungsteilen die Kompetenz, verschiedene Eigenschaften von Licht (Aplitude, Phase, Polarisation, Wellenlänge) so zu nutzen, dass verschiedene Kontrastierungsverfahren in bildgebenden Systemen unter Ausnutzung eben dieser Eigenschaften ermöglicht werden. Durch die Diskussion der zu Grunde liegenden pysikalischen Wirkprinzipien wird die Transferleistung vond er Mikroskopie in andere Bereich der technischen Optik ermöglicht. Weiterhin wird ein Praktikum durchgeführt, welches projektartigen Charakter hat: Neben einer schriftlichen Vorbereitung sind Mikroskope selber aus Komponenten aufzubauen, zu justieren und mit diesen bildgebende und auch messtechnische Aufgaben durchzuführen. Zu jedem Versuch ist eine schriftiche Ausarbeitung erforderlich.

      Wozu:
      Kompetenzen im Verständnis, des Entwurfes, der Entwicklung, der Analyse und der Überprüfung von optisch bildgebenden und messtechnischen Systemen sind essentiell für viele Personen, die im Bereich der Optischen Technologien bzw. Photonik tätig sein wollen. Dies betrifft HF 1, HF 2 und HF 3 gleichermaßen.

      Modulinhalte

      Vorlesung

      Schärfentiefe
      geometrisch-optische, gegenstandsseitig
      Nah- und Fernpunkt
      hyperfokale Distanz
      wellenenoptische, bildseitig

      Amplituden- und Phasenobjekte
      Lambert-Beersches Gesetz
      Optische Dichte
      Phase, Brechzahl und optischer Weg
      Abbe'sche Theorie der Bildentstehung
      Relative Phasenlage der Beugungsordnungen
      bei Amplitudenobjekten
      bei Phasenobjekten

      Phasenmikroskop
      mit Phasenplättchen
      Lage und Größe der nullten Beugungsordnung
      räumliche Kohärenz
      Beugungsartefakte
      nach Zernike
      Lage und Größe der nullten Beugungsordnung
      räumliche Inkohärenz
      Babinet'sches Prinzip
      Beugungsartefakte
      Kontrastfunktion
      Dämpfung im Phasenring

      Kohärenz
      Sichtbarkeit von Interferenz
      zeitliche Kohärenz
      Länge von Wellenpaketen
      spektrale Zusammesetzung von Wellenpaketen
      Zeitversatz beim Eintreffen von Amplituden-geteilten Wellenpaketen
      zeitlicher schneller Wechsel von Interferenzmustern
      Kohärenzzeit
      räumliche Kohärenz
      ortsgeteilte Wellenpakete
      Phasenverschiebung zwischen ortsgeteilten Wellenpaketen in Abhängigkeit von
      der Quellpunktlage
      räumliche Überlagerung von Interferenzmustern
      räumliche Kohärenzlänge

      Interferometer
      Michelson
      Kompensationsplatte
      zweites Interferenzbild
      Mach-Zehnder
      Phasensprünge bei Reflexion
      Komplementarität der Interferenzbilder
      Kontrast bei ungleicher Teilung
      Eindeutigkeit von Interferenzmustern
      Weißlichtinterferometer
      Interferenzfarben und Kontrastfunktion

      Interferenzmikroskop
      nach Linnik
      abgeglichene Objektive
      nach Michelson
      Objektive mit großem Arbeitsabstand
      nach Mirau
      Schwarzschild Optiken
      Differentieller Interferenzkontrast
      Doppelbrechung
      Modifikation des Huygen'schen Prinzips
      Indikatrix
      Wollaston-, Nomarksi- und Smith Prismen
      Aufspaltung unter der Auflösungsgrenze
      Interferenzfarben
      Basisgangunterschied und Lambda Platte
      Kohärenzbedingungen im DIC
      zeitlich
      räumlich
      Polarisation
      Transmissions-Interferenzmikroskope
      Leitz'sches Mach-Zehnder Interferenzmikroskop
      Interphako Mikroskop

      Schärfentiefen berechnen

      optische Dichten, Dynamik von Bildern und Absorptionskoeffizienten ineinander umrechnen

      Phasensprünge an Grenzflächen bestimmen

      Lage und Größen von Phasenringen und Ringblenden in Zernike Phasenmikroskopen berechnen

      Stärke von Beugungsordnungen berechnen und daraus Kontraste ermitteln

      zeitliche Kohärenz aus spektraler Bandbreite in Wellenlängen und Frequenzen abschätzen

      räumliche Kohärenz aus Quellgröße und Entfernung abschätzen

      Strahlengänge von den verschiedenen Interferenzmikroskopen zeichnen und erläutern

      Bei den verschiedenen Interferenzmikroskopen die Kohärenzanforderungen berechnen

      Aus Interferogrammen Geometrien berechnen

      Farben bei Weißlichtinterferenz vorhersagen

      Konstruktionsprinzipien verschiedener Mikroskope erläutern und miteinander vergleichen

      Praktikum

      Köhlersche Beleuchtung einstellen

      Längen- und Winkelabgleich in Interferometern durchführen

      Objekte für die Mikroskopie präparieren

      Mikroskope aufbauen und justieren und bedienen, insebesondere
      Hellfeld
      Dunkelfeld
      Auflicht
      Durchlicht
      Zernike Phasenokntrast
      Linnik Interferenzkontrast
      Differentieller Interferenzkontast

      bei gegebenem Objekt geeignetes Mikroskopisches Verfahren auswählen

      Optische Artfeakte sicher erkennen und von Bildstrukturen unterscheiden

      Bildqualität beurteilen

      Quantitative Analysen mit Mikroskopen durchführen, insbesondere
      Längen
      Höhen
      Oberflächentopografien

      an einem Bild erkennen, welches mikroskopische Verfahren benutzt wurde

      Wissenschaftlichen Bericht verfassen
      Aufgabenbestellung beschreiben
      Lösungsansatz darstellen
      Versuchsaufbau erläutern
      Verarbeitung der Messdaten darlegen
      Fehlerrechnung durchführen
      Ergebnis präsentieren und kritisch diskutieren
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
      Selbststudium 116 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Mathematik:
      Vektorrechnung
      komplexe Zahlen

      Physik / Optik:
      geometrische Optik
      Wellenoptik
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 5 Labortermine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • Bayer, Riesemberg, Handbuch der Mikroskopie, VEB Verlag
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 26.5.2025, 15:52:58
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel LMW_BaET2020
      Modulbezeichnung Licht-Materie-Wechselwirkung
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Uwe Oberheide/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Uwe Oberheide/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Die Studierenden können den wechselseitigen Einfluss von Licht und Materialeigenschaften analysieren und die Auswirkungen auf die Lichtausbreitung bei niedrigen Intensitäten beschreiben,
      indem sie die Zusammenhänge mathematisch und physikalisch analysieren und in einfachen technischen Anwendungen theoretisch darstellen,
      damit sie in Folgelehrveranstaltungen und dem Berufsalltag anwendungsspezische Komponenten und Verfahren der optischen Technologien für messtechnische und materialbearbeitende Systeme auswählen können.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Ausbreitung elektromagnetischer Wellen:
      - Lorentz-Oszillator
      - Permeabilität

      Wechselwirkungsprozesse von Licht und Materie:
      - (komplexer) Brechungsindex
      - Absorption
      - Streuung
      - Lumineszenz

      Erzeugung polarisierter Strahlung

      Doppelbrechung
      - Polarisation
      - Phasenplatten

      Energieniveaus:
      - Linienspektren
      - Fluoreszenz / Phosphoreszenz
      - Bändermodelle

      Detektion elektromagnetischer Strahlung:
      - Halbleiterdetektoren
      - Messysteme räumlicher Verteilungen

      Lichtinduzierte Materialbearbeitungsprozesse:
      - Lithographie
      - Ablation

      Photonische Kristalle

      Analogien bekannter physikalischer Prozesse erkennen und übertragen (angeregter, gedämpfter Oszillator -> Lorentz-Oszillator)
      Idealisierte Systeme auf reale Systeme übertragen und das qualitative Verhalten ableiten
      Zusammenhänge von Größen (Absorption / Brechungsindex) beschreiben und erklären, sowie auf reale Materialien übertragen
      Technische Anwendungen und Fragestellungen analysieren, in Einzelprozesse zerlegen und über bekannte Licht-Materie-Wechselwirkungsprozesse lösen

      Übungen / Praktikum

      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Übungen / Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 57 Stunden ≙ 5 SWS
      Selbststudium 93 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul PH2: MINT-Grundwissen anwenden: Schwingungen Ausbreitung (elektromagnetischer) Wellen
      • Modul GE3: MINT-Grundwissen anwenden: elektrische Materialeigenschaften, Dipole
      • Modul MA2: MINT-Grundwissen anwenden: Lineare Algebra (Vektor-/Matrizenrechnung), komplexe Zahlen
      • Modul SRF: MINT-Grundwissen anwenden: Absorption, Lambert-Beer Naturwissenschaftliche Phänomene in Realweltprobleme überführen: Messung radiometrischer und photometrischer Größen
      • Physik:
        Wellenausbreitung, Schwingungen, Brechungsindex

        Materialkunde:
        elektrische Materialeigenschaften (Permeabilität, Bandlücke)
        elektrischer Dipol

        Mathematik:
        Lineare Algebra (Vektor- / Matrizenrechnung)

        Optik:
        radiometrische und fotometrische Größen, geometrische Optik, Wellenoptik
      Zwingende Voraussetzungen
      Empfohlene Literatur
      • Pedrotti - Optik für Ingenieure, Springer
      • Saleh, Teich - Grundlagen der Photonik, Wiley-VCH
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel LT_BaET2020
      Modulbezeichnung Lasertechnik
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Stefan Altmeyer/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Stefan Altmeyer/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was:
      Das Modul vermittelt Kompetenzen zur Konzepzionierung (K.1, K.8, K.9), Auslegung (K.5, K.9, K.11, K.12, K.15 ), Analyse (K.2, K.3, K.7, K.11, K.14) und Überprüfung (K.4, K.10, K.11) von Lasern und Lasersystemen für die Lasermaterialbearbeitung unter besonderer Berücksichtigung der zugrunde liegenden physikalischen Wirkprinzipien.

      Vorlesungsbegleitend findet ein projektnahes Praktikum statt. Sprachliche Kompetenzen (K.21) zur präzisen Darstellung technisch komplexer Zusammenhänge (K.13) werden durch verpflichtende schriftliche Vorbereitung und Ausarbeitung geschult. Die durchzuführende Fehleranalyse und -diskussion sowie Spiegelung an erwartbaren Ergebnissen, vermittelt Bewertungskompetenzen (K.14).

      Feste Zeitvorgaben und Termine für Vorbereitung, Ausarbeitung, Protokoll-Abgabe und ggf. Überarbeitung befördern die Selbstorganisation (K.20).

      Womit:
      Der Dozent vermittelt neben Wissen und Fertigkeiten in einer Vorlesung mit integrierten kurzen Übungsteilen die Kompetenz, verschiedene Eigenschaften von Lasern, Laserlicht und der Laserlicht-Materiewechselwirkung auf physikalischen Zusammenhänge zurückführen zu können. Weiterhin wird ein Praktikum durchgeführt, welches projektartigen Charakter hat: Neben einer schriftlichen Vorbereitung sind Laser selber aufzubauen und mit eigenen optischen Aufbauten zu charakterisieren. Zu jedem Versuch ist eine schriftiche Ausarbeitung erforderlich.

      Wozu:
      Kompetenzen im Verständnis, des Entwurfes, der Entwicklung, der Analyse und der Überprüfung von Lasersystemen sind essentiell für Personen, die im Bereich der Optischen Technologien bzw. Photonik tätig sein wollen. Dies betrifft HF 1, HF 2 und HF 3 gleichermaßen. Laseranlagen sind wissenschaftlich, technisch komplexe und teure Investitionsgüter, deren Projektierung, Anschaffung und Betreuung typischerweise in Gruppen stattfindet und die erheblichen EInfluss auf Planungs- und Fertigungsprozesse in den anwendenden Betrieben hat. HF 4

      Modulinhalte

      Vorlesung

      Lasertypen und deren Anwendungsbereiche
      Gaslaser
      CO2 Laser
      Excimer Laser
      Argon-Ionen Laser
      Farbstofflaser
      Festkörperlaser
      Diodenlaser
      Optische Pumpe
      Telekommunikation
      Materialbearbeitung

      Laserprinzip
      Absorption, spontane Emission, induzierte Emission
      Maxwell-Boltzmann Verteilung
      Inversion
      3- und 4-Niveau Systeme
      Ratengleichungen

      Transversale Moden
      Fresnel-Zahl
      Regime der geometrischen Optik, Fresnel-Beugung und Fraunhofer Beugung
      Beugungsoperator, Eigenwerte und Eigenfunktionen
      Laguerre-Gauß und Hermite-Gauß Moden
      mathematische Beschreibung des Laguerre-Gauß Grundmodes
      Transversal monomodige Laser

      Axiale Moden
      Resonator und stehende Wellen
      Modenkamm und Verstärkungsbandbreite
      Fabry-Perot Interferometer, Etalon
      Frequenz-Bandbreite eines axialen Modes
      Güte und Finesse
      Axial monomodige Laser
      zeitliche Kohärenz, Kohärenzlänge

      Eigenschaften des Gaußschen Strahls
      Vollständige Definition über einen einzigen Parameter:  Strahlradius oder Rayleighlänge
      Strahlqualität und Beugungsmaßzahl
      Beugungsbegrenzung im Sinne der Unschärferelation

      Ausbreitung des Gaußschen Strahls
      Strahltransfermatrizen
      ABCD-Gesetz
      Rayleighlänge als Ort stärkster Phasenkrümmung
      Art der - und Gründe für die - Abweichungen der Gaußpropagation von der
      Propagation geometrisch-optischer Strahlen

      Resonatordesign
      g-Parameter
      Stabilität von Resonatoren als Eigenwertproblem
      Stabilitätsdiagramm
      Stabilität und Modenvolumen

      Falls die Zeit im Semester ausreicht:

      Ultrakurzpulslaser
      Lasermaterialien mit großer Vertsärkungsbandbreite
      Dispersionskompensation
      Modenkopplung und Kerr-Effekt
      Harte und weiche Aperturen als modenselektierende Verlustelemente
      Startmechanismen für Modenkopplung
      Größenordnungen der physikalischen Eckdaten von Ultrakurzpulslasern
      mittlere Leistung
      Puls-Spitzenleistung
      Intensität
      Lichtdruck
      Feldstärke
      Energieübertrag an Elektronen
      Licht-Materiewechselwirkung
      Erwärmen und Aufschmelzen
      Verdampfen und Sublimieren
      Photodisruption
      Elektron-Phonon Wechselwirkungszeit
      Coulomb Explosion
      Erzeugung von harter Röntgenstrahlung
      Kalte Materialbearbeitung und deren Anwendungen

      Laseraktive Materialien klassifizieren

      Transversale Moden differenzieren und klassifizieren

      Güte und Finesse eines Fabry-Perot Interferometers berechnen

      Ausbreitung von Gaußstrahlen mit ABCD Gesetz berechnen

      Stabilität eines Resonators berechnen

      Optische Eckdaten eines Lasers berechnen

      Für eine vorgegebene Applikation einen geeigneten Laser und ein geeignets optisches
      System auswählen

      Alle obige Kenntnisse sollen kein zusammenhangloses Wissen bilden, sondern durch ein tiefes Verständnis der folgenden Dinge miteinander verknüpft sein und Transferleistungen erlauben:

      - Physik der Entstehung von Laserlicht und dessen physikalischen Eigenschaften
      - Physik der Laserlicht-Material Wechselwirkung
      - Beugungstheorie

      Praktikum

      - Laser aufbauen, justieren und zünden.

      - Einen Aufbau zu Messung transversaler Moden errichten, transversale Moden messen und Strahlqualität sowie Beugungsmaßzahl berechnen

      - Axiale Moden messen. Bestimmung des freien Spektralbereichs, der spektralen Breite einer Mode, der Verstärkungsbandbreite eines Lasers, dessen Kohärenzlänge

      - Diodengepumpten Festkörperlaser aufbauen

      - Einheit zur Frequenzverdopplung aufbauen und mit einem diodengepumpten Festkörperlaser in Betrieb nehmen

      - Wissenschaftlichen Bericht verfassen
      Aufgabenbestellung beschreiben
      Lösungsansatz darstellen
      Versuchsaufbau erläutern
      Verarbeitung der Messdaten darlegen
      Fehlerrechnung durchführen
      Ergebnis präsentieren und kritisch diskutieren
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
      Selbststudium 116 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Mthematik:
      Matrizenrechnung
      Differentialrechnung
      Integralrechnung

      Physik / Optik:
      Grundkentnisse geometrische Optik
      Grundkenntisse Wellenoptik
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 4 Versuchstermine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • Eichler, Eichler: Laser - Bauformen, Strahlführung, Anwendungen (Springer)
      • Poprawe: Lasertechnik (Copy-Shop AC-UNI-COPY)
      • Pedrotti, Pedrotti, Bausch, Schmidt: Optik für Ingenieure. Grundlagen (Springer)
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel MA1_BaET2020
      Modulbezeichnung Mathematik 1
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 10
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 1
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Christoph Bold/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Christoph Bold/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Mathematisches Denken
      WAS:
      Die Studierenden sind in der Lage zu erkennen, welche Art von Fragen in der Mathematik behandelt werden und die Arten von Antworten, die die Mathematik geben kann. Sie sind in der Lage, selbst solche Fragen zu stellen.

      (Studierende sind in der Lage Wissen zu erkennen welche Art von Fragen, die in der Mathematik behandelt werden, und die Arten von Antworten, die die Mathematik geben kann und kann, und besitzen die Fähigkeit, solche Fragen zu stellen. Dazu gehört die Anerkennung mathematischer Konzepte und das Verständnis ihres Umfangs und ihrer Grenzen sowie die Erweiterung des Umfangs durch Abstraktion und Verallgemeinerung der Ergebnisse. Dazu gehört auch das Verständnis der Sicherheit, die mathematische Überlegungen bieten können.)

      WOMIT:
      In der Vorlesung werden die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten (aber auch die Grenzen) der Analysis und der linearen Algebra im Bereich der Elektrotechnik dargestellt.

      WOZU:
      Die Studierenden erkennen die Nützlichkeit mathematischer Konzepte in verschiedenen bekannten Gebieten und Anwendungen und sowie in gänzlich neuen Kontexten.
      Mathematisches Schlussfolgern
      WAS:
      Die Studierenden sind in der Lage eine vorgegeben mathematische Argumentationen zu verstehen und zu bewerten sowie selbständig logische Schlüsse zu ziehen. Dies beinhaltet auch die Fähigkeit verschiedene mathematischen Aussagen (z.B. Definition, Äquivalenz, Folgerung usw.) zu unterscheiden.

      WOMIT:
      In der Vorlesung wird mathematisches Argumentieren dargestellt indem Ergebnisse nachgewiesen werden, bestimmte Annahmen begründet oder eine Methode zur Lösung eines Problems ausgewählt wird. Dabei wird den Studierenden der Prozess der Entstehung und des Denkens hinter der Theorie demonstriert und die Begründung und Ideen die hinter den Definitionen und Sätzen steht erläutert.

      WOZU:
      Studierende können bekannte mathematische Argumentationen in einem Anwendungskontext verstehen. Sie können einfache Plausibiltätchecks bei den Ergebnissen eigener Programme durchführen. Sie können sich weitere notwendige mathematische Kenntnisse und Fertigkeiten im Anwendungskontext aneignen.
      Problemlösen
      WAS:
      Studierende sind in der Lage mathematische Aufgabenstellungen (ähnlich den in der Vorlesung behandelten der Analysis und linearen Algebra) in unterschiedlichen Kontexten zu erkennen, Problemstellungen zu formulieren und diese mit den erlernten Methoden zu lösen.

      WOMIT:
      In der Vorlesung und Übung werden verschiedene Problemlösungsstragien vorgestellt und angewandt (beispielsweise durch Analogien, Verwendung zusätzlicher Informationen).

      WOZU:
      Studierende können Aufgabenstellungen (ähnlich zu denen die im Modul behandelt werden) erkennen und lösen. Sie sollen in die Lage versetzt werden, später auch mit mehr offenen, allgemeineren oder entwicklungsorientierten Fragestellungen umzugehen.
      Kommunikation
      WAS:
      Studierenden können mathematische Aussagen (mündlich, schriftlich oder anderweitig) (aus dem Bereich Analysis einer Veränderlichen und der linearen Algebra) anderer verstehen und sich mathematisch auf unterschiedliche Weise auszudrücken.

      WOMIT:
      In der Vorlesung wird die korrekte Kommunikation mathematischer Aussagen demonstriert und den Studierenden Lernmaterialien zum Selbststudium bereit gestellt. Die Studierenden üben dies indem sie Aufgaben bearbeiten und Fragestellungen und ihre Lösungsansätze diskutieren und verschriftlichen.

      WOZU: Studierende verstehen ingenieurswissenschaftliche Literatur, die zur Beschreibung ihrer Modelle und Methoden mathematische Sprache verwendet und können eigene Argumente oder Methoden präzise kommunizieren.
      Symbole und Formalismen
      WAS:
      Studierende sind in der Lage symbolische und formale mathematische Sprache und ihre Beziehung zur natürlichen Sprache sowie die Übersetzung zwischen beiden zu verstehen. Dies beinhaltet auch die Fähigkeit, symbolische Anweisungen und Ausdrücke entsprechend den Regeln zu verwenden und zu manipulieren.

      WOMIT:
      In der Vorlesung wird die korrekte Verwendung von Symbolen und der formale Sprache der Mathematik demonstriert. Studierende üben dies an Hand von Aufgabe individuell oder in Gruppenarbeit.

      WOZU:
      Studierende können Symbole und Notationen in Situationen und Kontexten verwenden, die ihnen nicht ganz vertraut sind und in denen unterschiedliche Notationen verwendet werden.
      Mathematische Inhalte
      WAS:
      Studierende sind in der Lage, Aufgabenstellungen aus den Bereichen Mathematische Grundlagen, Analysis bis zum Begriff des Grenzwertes, Lineare Algebra, einschließlich solcher, die aus einem realweltlichen Bezug entnommen sind, zu lösen.

      WOMIT:
      In der Vorlesung werden die benötigten mathematischen Inhalte vorgestellt. In den Übungen werden die Studierenden angehalten, diese Inhalte auf die gegebenen Aufgaben anzuwenden.

      WOZU:
      Studierende sind in der Lage, in berufspraktischen ingenieurmäßigen Fragestellungen die entsprechenden mathematischen Fragestellungen zu erkennen und diese mit den vermittelten Methoden zu bearbeiten.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Analysis:
      Grundlagen: Aussagen, Mengen, natürliche Zahlen, reelle Zahlen, Funktionen
      Elementare Funktionen: Algebraische Funktionen, Transzendente Funktionen
      Konvergenz und Divergenz von Folgen, Stetigkeit von Funktionen
      Komplexe Zahlen

      Lineare Algebra:
      Lineare Gleichungssysteme
      Vektorrechung im dreidimensionalen Raum
      Allgemeine Vektorräume
      Matrix-Algebra
      Determinanten
      Eigenwerte und Diagonalisierung
      Orthogonalität
      Lineare Abbildungen

      Mathematische Notation und Symbole beherrschen.
      Verstehen und bewerten vorgegebener mathematischer Argumentationen
      Selbstständiges ziehen logischer Schlüsse
      Unterscheiden verschiedenere mathematischer Aussagen
      Lösen von Problemstellungen aus dem Bereich der in der LV vermittelten Kenntnisse (Grundlagen, Analysis einer Veränderlichen, Lineare Algebra)
      Verstehen und kommunizieren mathematischer Aussagen

      Übungen / Praktikum

      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Übungen / Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 300 Stunden
      Präsenzzeit 57 Stunden ≙ 5 SWS
      Selbststudium 243 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Kenntnisse der Schulmathematik zur Erlangung der Hochschulreife sowie logisches Denken.
      Zwingende Voraussetzungen
      Empfohlene Literatur
      • L. Papula, Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 1 und 2, Vieweg+Teubner Verlag
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung

      Zusätzliche Modul-Variante mit gleichen Learning-Outcomes

      Modulkürzel MA1_BaET2020
      Modulbezeichnung Mathematik 1
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 10
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 1
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Christoph Bold/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Holger Weigand/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Mathematisches Denken
      WAS:
      Die Studierenden sind in der Lage zu erkennen, welche Art von Fragen in der Mathematik behandelt werden und die Arten von Antworten, die die Mathematik geben kann. Sie sind in der Lage, selbst solche Fragen zu stellen.

      (Studierende sind in der Lage Wissen zu erkennen welche Art von Fragen, die in der Mathematik behandelt werden, und die Arten von Antworten, die die Mathematik geben kann und kann, und besitzen die Fähigkeit, solche Fragen zu stellen. Dazu gehört die Anerkennung mathematischer Konzepte und das Verständnis ihres Umfangs und ihrer Grenzen sowie die Erweiterung des Umfangs durch Abstraktion und Verallgemeinerung der Ergebnisse. Dazu gehört auch das Verständnis der Sicherheit, die mathematische Überlegungen bieten können.)

      WOMIT:
      In der Vorlesung werden die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten (aber auch die Grenzen) der Analysis und der linearen Algebra im Bereich der Elektrotechnik dargestellt.

      WOZU:
      Die Studierenden erkennen die Nützlichkeit mathematischer Konzepte in verschiedenen bekannten Gebieten und Anwendungen und sowie in gänzlich neuen Kontexten.
      Mathematisches Schlussfolgern
      WAS:
      Die Studierenden sind in der Lage eine vorgegeben mathematische Argumentationen zu verstehen und zu bewerten sowie selbständig logische Schlüsse zu ziehen. Dies beinhaltet auch die Fähigkeit verschiedene mathematischen Aussagen (z.B. Definition, Äquivalenz, Folgerung usw.) zu unterscheiden.

      WOMIT:
      In der Vorlesung wird mathematisches Argumentieren dargestellt indem Ergebnisse nachgewiesen werden, bestimmte Annahmen begründet oder eine Methode zur Lösung eines Problems ausgewählt wird. Dabei wird den Studierenden der Prozess der Entstehung und des Denkens hinter der Theorie demonstriert und die Begründung und Ideen die hinter den Definitionen und Sätzen steht erläutert.

      WOZU:
      Studierende können bekannte mathematische Argumentationen in einem Anwendungskontext verstehen. Sie können einfache Plausibiltätchecks bei den Ergebnissen eigener Programme durchführen. Sie können sich weitere notwendige mathematische Kenntnisse und Fertigkeiten im Anwendungskontext aneignen.
      Problemlösen
      WAS:
      Studierende sind in der Lage mathematische Aufgabenstellungen (ähnlich den in der Vorlesung behandelten der Analysis und linearen Algebra) in unterschiedlichen Kontexten zu erkennen, Problemstellungen zu formulieren und diese mit den erlernten Methoden zu lösen.

      WOMIT:
      In der Vorlesung und Übung werden verschiedene Problemlösungsstragien vorgestellt und angewandt (beispielsweise durch Analogien, Verwendung zusätzlicher Informationen).

      WOZU:
      Studierende können Aufgabenstellungen (ähnlich zu denen die im Modul behandelt werden) erkennen und lösen. Sie sollen in die Lage versetzt werden, später auch mit mehr offenen, allgemeineren oder entwicklungsorientierten Fragestellungen umzugehen.
      Kommunikation
      WAS:
      Studierenden können mathematische Aussagen (mündlich, schriftlich oder anderweitig) (aus dem Bereich Analysis einer Veränderlichen und der linearen Algebra) anderer verstehen und sich mathematisch auf unterschiedliche Weise auszudrücken.

      WOMIT:
      In der Vorlesung wird die korrekte Kommunikation mathematischer Aussagen demonstriert und den Studierenden Lernmaterialien zum Selbststudium bereit gestellt. Die Studierenden üben dies indem sie Aufgaben bearbeiten und Fragestellungen und ihre Lösungsansätze diskutieren und verschriftlichen.

      WOZU: Studierende verstehen ingenieurswissenschaftliche Literatur, die zur Beschreibung ihrer Modelle und Methoden mathematische Sprache verwendet und können eigene Argumente oder Methoden präzise kommunizieren.
      Symbole und Formalismen
      WAS:
      Studierende sind in der Lage symbolische und formale mathematische Sprache und ihre Beziehung zur natürlichen Sprache sowie die Übersetzung zwischen beiden zu verstehen. Dies beinhaltet auch die Fähigkeit, symbolische Anweisungen und Ausdrücke entsprechend den Regeln zu verwenden und zu manipulieren.

      WOMIT:
      In der Vorlesung wird die korrekte Verwendung von Symbolen und der formale Sprache der Mathematik demonstriert. Studierende üben dies an Hand von Aufgabe individuell oder in Gruppenarbeit.

      WOZU:
      Studierende können Symbole und Notationen in Situationen und Kontexten verwenden, die ihnen nicht ganz vertraut sind und in denen unterschiedliche Notationen verwendet werden.
      Mathematische Inhalte
      WAS:
      Studierende sind in der Lage, Aufgabenstellungen aus den Bereichen Mathematische Grundlagen, Analysis bis zum Begriff des Grenzwertes, Lineare Algebra, einschließlich solcher, die aus einem realweltlichen Bezug entnommen sind, zu lösen.

      WOMIT:
      In der Vorlesung werden die benötigten mathematischen Inhalte vorgestellt. In den Übungen werden die Studierenden angehalten, diese Inhalte auf die gegebenen Aufgaben anzuwenden.

      WOZU:
      Studierende sind in der Lage, in berufspraktischen ingenieurmäßigen Fragestellungen die entsprechenden mathematischen Fragestellungen zu erkennen und diese mit den vermittelten Methoden zu bearbeiten.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Analysis:
      Grundlagen: Aussagen, Mengen, natürliche Zahlen, reelle Zahlen, Funktionen
      Elementare Funktionen: Algebraische Funktionen, Transzendente Funktionen
      Konvergenz und Divergenz von Folgen, Stetigkeit von Funktionen
      Komplexe Zahlen

      Lineare Algebra:
      Lineare Gleichungssysteme
      Vektorrechung im dreidimensionalen Raum
      Allgemeine Vektorräume
      Matrix-Algebra
      Determinanten
      Eigenwerte und Diagonalisierung
      Orthogonalität
      Lineare Abbildungen

      Mathematische Notation und Symbole beherrschen.
      Verstehen und bewerten vorgegebener mathematischer Argumentationen
      Selbstständiges ziehen logischer Schlüsse
      Unterscheiden verschiedenere mathematischer Aussagen
      Lösen von Problemstellungen aus dem Bereich der in der LV vermittelten Kenntnisse (Grundlagen, Analysis einer Veränderlichen, Lineare Algebra)
      Verstehen und kommunizieren mathematischer Aussagen
      Lehr- und Lernmethoden Vorlesung / Übungen
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 300 Stunden
      Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
      Selbststudium 266 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Kenntnisse der Schulmathematik zur Erlangung der Hochschulreife sowie logisches Denken.
      Zwingende Voraussetzungen
      Empfohlene Literatur
      • L. Papula, Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 1 und 2, Vieweg+Teubner Verlag
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel MA2_BaET2020
      Modulbezeichnung Mathematik 2
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 10
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 2
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Christoph Bold/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Christoph Bold/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Mathematisches Denken
      WAS:
      Die Studierenden sind in der Lage zu erkennen, welche Art von Fragen in der Mathematik behandelt werden und die Arten von Antworten, die die Mathematik geben kann. Sie sind in der Lage, selbst solche Fragen zu stellen.

      (Studierende sind in der Lage Wissen zu erkennen welche Art von Fragen, die in der Mathematik behandelt werden, und die Arten von Antworten, die die Mathematik geben kann und kann, und besitzen die Fähigkeit, solche Fragen zu stellen. Dazu gehört die Anerkennung mathematischer Konzepte und das Verständnis ihres Umfangs und ihrer Grenzen sowie die Erweiterung des Umfangs durch Abstraktion und Verallgemeinerung der Ergebnisse. Dazu gehört auch das Verständnis der Sicherheit, die mathematische Überlegungen bieten können.)

      WOMIT:
      In der Vorlesung werden die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten (aber auch die Grenzen) der Analysis und der linearen Algebra im Bereich der Medientechnologie dargestellt.

      WOZU:
      Die Studierenden erkennen die Nützlichkeit mathematischer Konzepte in verschiedenen bekannten Gebieten und Anwendungen und sowie in gänzlich neuen Kontexten.
      Mathematisches Schlussfolgern
      WAS:
      Die Studierenden sind in der Lage eine vorgegeben mathematische Argumentationen zu verstehen und zu bewerten sowie selbständig logische Schlüsse zu ziehen. Dies beinhaltet auch die Fähigkeit verschiedene mathematischen Aussagen (z.B. Definition, Äquivalenz, Folgerung usw.) zu unterscheiden.

      WOMIT:
      In der Vorlesung wird mathematisches Argumentieren dargestellt indem Ergebnisse nachgewiesen werden, bestimmte Annahmen begründet oder eine Methode zur Lösung eines Problems ausgewählt wird. Dabei wird den Studierenden der Prozess der Entstehung und des Denkens hinter der Theorie demonstriert und die Begründung und Ideen die hinter den Definitionen und Sätzen steht erläutert.

      WOZU:
      Studierende können bekannte mathematische Argumentationen in einem Anwendungskontext verstehen. Sie können einfache Plausibiltätchecks bei den Ergebnissen eigener Programme durchführen. Sie können sich weitere notwendige mathematische Kenntnisse und Fertigkeiten im Anwendungskontext aneignen.
      Problemlösen
      WAS:
      Studierende sind in der Lage mathematische Aufgabenstellungen (ähnlich den in der Vorlesung behandelten aus dem Bereich der Infinitesimalrechnung einer oder mehrerer Veränderlicher oder der Differentialgleichungen) in unterschiedlichen Kontexten zu erkennen, Problemstellungen zu formulieren und diese mit den erlernten Methoden zu lösen.

      WOMIT:
      In der Vorlesung und Übung werden verschiedene Problemlösungsstragien vorgestellt und angewandt (beispielsweise durch Analogien, Verwendung zusätzlicher Informationen).

      WOZU:
      Studierende können Aufgabenstellungen (ähnlich zu denen die im Modul behandelt werden) erkennen und lösen. Sie sollen in die Lage versetzt werden, später auch mit mehr offenen, allgemeineren oder entwicklungsorientierten Fragestellungen umzugehen.
      Kommunikation
      WAS:
      Studierenden können mathematische Aussagen (mündlich, schriftlich oder anderweitig) aus dem Bereich Infinitesimalrechnung einer oder mehrerer Veränderlicher oder der Differentialgleichungen anderer verstehen und sich mathematisch auf unterschiedliche Weise auszudrücken.

      WOMIT:
      In der Vorlesung wird die korrekte Kommunikation mathematischer Aussagen demonstriert und den Studierenden Lernmaterialien zum Selbststudium bereit gestellt. Die Studierenden üben dies indem sie Aufgaben bearbeiten und Fragestellungen und ihre Lösungsansätze diskutieren und verschriftlichen.

      WOZU: Studierende verstehen ingenieurswissenschaftliche Literatur, die zur Beschreibung ihrer Modelle und Methoden mathematische Sprache verwendet und können eigene Argumente oder Methoden präzise kommunizieren.
      Symbole und Formalismen
      WAS:
      Studierende sind in der Lage symbolische und formale mathematische Sprache und ihre Beziehung zur natürlichen Sprache sowie die Übersetzung zwischen beiden zu verstehen. Dies beinhaltet auch die Fähigkeit, symbolische Anweisungen und Ausdrücke entsprechend den Regeln zu verwenden und zu manipulieren.

      WOMIT:
      In der Vorlesung wird die korrekte Verwendung von Symbolen und der formale Sprache der Mathematik demonstriert. Studierende üben dies an Hand von Aufgabe individuell oder in Gruppenarbeit.

      WOZU:
      Studierende können Symbole und Notationen in Situationen und Kontexten verwenden, die ihnen nicht ganz vertraut sind und in denen unterschiedliche Notationen verwendet werden.
      Mathematische Inhalte
      WAS:
      Studierende sind in der Lage, Aufgaben stellungen aus den Bereichen der Differential- und Integralrechnung, der Reihen und der gewöhnlichen Differentialgleichungen, einschließlich solcher, die aus einem realweltlichen Bezug entnommen sind, zu lösen.

      WOMIT:
      In der Vorlesung werden die benötigten mathematischen Inhalte vorgestellt. In den Übungen werden die Studierenden angehalten, diese Inhalte auf die gegebenen Aufgaben anzuwenden.

      WOZU:
      Studierende sind in der Lage, in berufspraktischen ingenieurmäßigen Fragestellungen die entsprechenden mathematischen Fragestellungen zu erkennen und diese mit den vermittelten Methoden zu bearbeiten.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Differentialrechnung: Definition der Ableitung, Tangente, Ableitungen elementarer Funktionen, Ableitungsregeln, Monotonie, Höhere Ableitungen, Taylorpolynom, Elemente der Kurvendiskussion, Regel von de l’Hospital, Taylorreihen und Potenzreihen
      Höhere komplexe Funktionen und komplexe Gleichungen
      Integralrechnung: Definition des Riemann-Integrals, Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung, Grundintegrale, Partielle Integration, Substitutionsregel, Partialbruchzerlegung, Uneigentliche Integrale, mehrdimensionale Integration in kartesischen Koordinaten und in Polarkoordinaten.
      Gewöhnliche Differentialgleichungen: Differentialgleichungen erster Ordnung, Lineare Differentialgleichungen zweiter Ordnung mit konstanten Koeffizienten.
      Funktionen von mehreren Variablen: Grenzwert und Stetigkeit, Partielle Ableitungen, Extremwerte, Totales Differential, Fehlerfortpflanzung.

      Die Studierenden beherrschen den Umgang mit komplexen Funktionen.
      Sie beherrschen das Riemann-Integral und können Integralwerte abschätzen. Sie verwenden den Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung und die wichtigsten Integrationsregeln zur Berechnung von Integralen.
      Sie sind in der Lage, lineare Differentialgleichungen erster Ordnung und zweiter Ordnung mit konstanten Koeffizienten zu lösen.
      Sie können partielle Ableitungen für Funktionen mehrerer Veränderlicher berechnen und deren Extrema bestimmen.

      Übungen / Praktikum

      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Übungen / Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 300 Stunden
      Präsenzzeit 57 Stunden ≙ 5 SWS
      Selbststudium 243 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul MA1: Das Modul baut inhaltlich auf dem Modul Mathematik 1 auf und setzt dessen Inhalt voraus.
      • Kenntnisse der Schulmathematik zur Erlangung der Hochschulreife sowie logisches Denken.
        Modul MA1
      Zwingende Voraussetzungen
      Empfohlene Literatur
      • L. Papula, Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 1 und 2, Vieweg+Teubner Verlag
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung

      Zusätzliche Modul-Variante mit gleichen Learning-Outcomes

      Modulkürzel MA2_BaET2020
      Modulbezeichnung Mathematik 2
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 10
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 2
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Christoph Bold/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Holger Weigand/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Mathematisches Denken
      WAS:
      Die Studierenden sind in der Lage zu erkennen, welche Art von Fragen in der Mathematik behandelt werden und die Arten von Antworten, die die Mathematik geben kann. Sie sind in der Lage, selbst solche Fragen zu stellen.

      (Studierende sind in der Lage Wissen zu erkennen welche Art von Fragen, die in der Mathematik behandelt werden, und die Arten von Antworten, die die Mathematik geben kann und kann, und besitzen die Fähigkeit, solche Fragen zu stellen. Dazu gehört die Anerkennung mathematischer Konzepte und das Verständnis ihres Umfangs und ihrer Grenzen sowie die Erweiterung des Umfangs durch Abstraktion und Verallgemeinerung der Ergebnisse. Dazu gehört auch das Verständnis der Sicherheit, die mathematische Überlegungen bieten können.)

      WOMIT:
      In der Vorlesung werden die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten (aber auch die Grenzen) der Analysis und der linearen Algebra im Bereich der Medientechnologie dargestellt.

      WOZU:
      Die Studierenden erkennen die Nützlichkeit mathematischer Konzepte in verschiedenen bekannten Gebieten und Anwendungen und sowie in gänzlich neuen Kontexten.
      Mathematisches Schlussfolgern
      WAS:
      Die Studierenden sind in der Lage eine vorgegeben mathematische Argumentationen zu verstehen und zu bewerten sowie selbständig logische Schlüsse zu ziehen. Dies beinhaltet auch die Fähigkeit verschiedene mathematischen Aussagen (z.B. Definition, Äquivalenz, Folgerung usw.) zu unterscheiden.

      WOMIT:
      In der Vorlesung wird mathematisches Argumentieren dargestellt indem Ergebnisse nachgewiesen werden, bestimmte Annahmen begründet oder eine Methode zur Lösung eines Problems ausgewählt wird. Dabei wird den Studierenden der Prozess der Entstehung und des Denkens hinter der Theorie demonstriert und die Begründung und Ideen die hinter den Definitionen und Sätzen steht erläutert.

      WOZU:
      Studierende können bekannte mathematische Argumentationen in einem Anwendungskontext verstehen. Sie können einfache Plausibiltätchecks bei den Ergebnissen eigener Programme durchführen. Sie können sich weitere notwendige mathematische Kenntnisse und Fertigkeiten im Anwendungskontext aneignen.
      Problemlösen
      WAS:
      Studierende sind in der Lage mathematische Aufgabenstellungen (ähnlich den in der Vorlesung behandelten aus dem Bereich der Infinitesimalrechnung einer oder mehrerer Veränderlicher oder der Differentialgleichungen) in unterschiedlichen Kontexten zu erkennen, Problemstellungen zu formulieren und diese mit den erlernten Methoden zu lösen.

      WOMIT:
      In der Vorlesung und Übung werden verschiedene Problemlösungsstragien vorgestellt und angewandt (beispielsweise durch Analogien, Verwendung zusätzlicher Informationen).

      WOZU:
      Studierende können Aufgabenstellungen (ähnlich zu denen die im Modul behandelt werden) erkennen und lösen. Sie sollen in die Lage versetzt werden, später auch mit mehr offenen, allgemeineren oder entwicklungsorientierten Fragestellungen umzugehen.
      Kommunikation
      WAS:
      Studierenden können mathematische Aussagen (mündlich, schriftlich oder anderweitig) aus dem Bereich Infinitesimalrechnung einer oder mehrerer Veränderlicher oder der Differentialgleichungen anderer verstehen und sich mathematisch auf unterschiedliche Weise auszudrücken.

      WOMIT:
      In der Vorlesung wird die korrekte Kommunikation mathematischer Aussagen demonstriert und den Studierenden Lernmaterialien zum Selbststudium bereit gestellt. Die Studierenden üben dies indem sie Aufgaben bearbeiten und Fragestellungen und ihre Lösungsansätze diskutieren und verschriftlichen.

      WOZU: Studierende verstehen ingenieurswissenschaftliche Literatur, die zur Beschreibung ihrer Modelle und Methoden mathematische Sprache verwendet und können eigene Argumente oder Methoden präzise kommunizieren.
      Symbole und Formalismen
      WAS:
      Studierende sind in der Lage symbolische und formale mathematische Sprache und ihre Beziehung zur natürlichen Sprache sowie die Übersetzung zwischen beiden zu verstehen. Dies beinhaltet auch die Fähigkeit, symbolische Anweisungen und Ausdrücke entsprechend den Regeln zu verwenden und zu manipulieren.

      WOMIT:
      In der Vorlesung wird die korrekte Verwendung von Symbolen und der formale Sprache der Mathematik demonstriert. Studierende üben dies an Hand von Aufgabe individuell oder in Gruppenarbeit.

      WOZU:
      Studierende können Symbole und Notationen in Situationen und Kontexten verwenden, die ihnen nicht ganz vertraut sind und in denen unterschiedliche Notationen verwendet werden.
      Mathematische Inhalte
      WAS:
      Studierende sind in der Lage, Aufgaben stellungen aus den Bereichen der Differential- und Integralrechnung, der Reihen und der gewöhnlichen Differentialgleichungen, einschließlich solcher, die aus einem realweltlichen Bezug entnommen sind, zu lösen.

      WOMIT:
      In der Vorlesung werden die benötigten mathematischen Inhalte vorgestellt. In den Übungen werden die Studierenden angehalten, diese Inhalte auf die gegebenen Aufgaben anzuwenden.

      WOZU:
      Studierende sind in der Lage, in berufspraktischen ingenieurmäßigen Fragestellungen die entsprechenden mathematischen Fragestellungen zu erkennen und diese mit den vermittelten Methoden zu bearbeiten.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Differentialrechnung: Definition der Ableitung, Tangente, Ableitungen elementarer Funktionen, Ableitungsregeln, Monotonie, Höhere Ableitungen, Taylorpolynom, Elemente der Kurvendiskussion, Regel von de l’Hospital, Taylorreihen und Potenzreihen
      Höhere komplexe Funktionen und komplexe Gleichungen
      Integralrechnung: Definition des Riemann-Integrals, Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung, Grundintegrale, Partielle Integration, Substitutionsregel, Partialbruchzerlegung, Uneigentliche Integrale, mehrdimensionale Integration in kartesischen Koordinaten und in Polarkoordinaten.
      Gewöhnliche Differentialgleichungen: Differentialgleichungen erster Ordnung, Lineare Differentialgleichungen zweiter Ordnung mit konstanten Koeffizienten.
      Funktionen von mehreren Variablen: Grenzwert und Stetigkeit, Partielle Ableitungen, Extremwerte, Totales Differential, Fehlerfortpflanzung.

      Die Studierenden beherrschen den Umgang mit komplexen Funktionen.
      Sie beherrschen das Riemann-Integral und können Integralwerte abschätzen. Sie verwenden den Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung und die wichtigsten Integrationsregeln zur Berechnung von Integralen.
      Sie sind in der Lage, lineare Differentialgleichungen erster Ordnung und zweiter Ordnung mit konstanten Koeffizienten zu lösen.
      Sie können partielle Ableitungen für Funktionen mehrerer Veränderlicher berechnen und deren Extrema bestimmen.

      Übungen / Praktikum

      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Übungen / Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 300 Stunden
      Präsenzzeit 57 Stunden ≙ 5 SWS
      Selbststudium 243 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul MA1: Das Modul baut inhaltlich auf dem Modul Mathematik 1 auf und setzt dessen Inhalt voraus.
      • Kenntnisse der Schulmathematik zur Erlangung der Hochschulreife sowie logisches Denken.
        Modul MA1
      Zwingende Voraussetzungen
      Empfohlene Literatur
      • L. Papula, Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 1 und 2, Vieweg+Teubner Verlag
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel ME_BaET2020
      Modulbezeichnung Materialien der Elektrotechnik
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr.-Ing. Dirk Poggemann/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr.-Ing. Dirk Poggemann/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was:
      - kennen den grundlegenden Aufbau von Atomen und das Periodensystem der Elemente
      - können chemische Bindungen erklären und aufgrund der Bindungsart auf Eigenschaften der Materialien schließen-
      - kennen das Bändermodell und können Leiter, Halbleiter und Isolatoren anhand der Bänder unterscheiden, den photoelektrischen Effekt in Halbleitern erklären und die notwendige Photonenenergie berechnen
      - Leitungseigenschaften und Abhängigkeit von Anzahl und Beweglichkeit von Ladungsträgern erklären
      - dielektrische Polarisation und Polarisationsmechanismen erklären sowie den Zusammenhang zwischen Frequenzabhängigkeit der Dielektriztätszahl und optischen Eigenschaften von Materialien analysieren
      - kennen den Herstellungs- und Entwicklungsprozess von Halbleiterbauelementen und können Fehler im Material elektrischen Auswirkungen zuordnen
      - können magnetische Werkstoffeigenschaften anhand der magnetischen Suszeptibilität einordnen
      - können sich selbstständig in ein vorgegebenes Thema einarbeiten, präsentieren und diskutieren
      Womit:
      - Vermittlung durch den Dozenten in der Vorlesung
      - Übungen und Selbstlernaufgaben
      - Einarbeitung und Präsentation im Seminar
      Wozu:
      - geeignete Materialen für spezifische Anwendungen in Anlagen und Geräten auswählen
      - prüfen und messen von Materialeigenschaften zur Qualitätskontrolle bei der Herstellung elektronischer Bauelemente oder Geräte
      - Präsentation selbst erarbeiteter Themen, Literaturrecherche

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Aufbau der Werkstoffe
      - Atommodelle
      - Elektronenkonfigutation & Periodensystem der Elemente
      - Chemische Bindungen
      - Kristallstrukturen

      Elektrische Eigenschaften von Metallen und Metallegierungen
      - Spezifischer Widerstand
      - Elektronenleitung
      - Supraleitung

      Halbleiter
      - Definition und Bändermodell
      - Fermi-Dirac-Verteilung und Zustandsdichte
      - Eigenleitung
      - Störstellenleitung und Dotierung
      - Hall-Effekt
      - Entwicklungs- und Herstellungsprozess

      Dielektrische Werkstoffe
      - Übersicht und Definitionen
      - Elektrische Leitfähigkeit
      Durchgangswiderstand
      Oberflächenwiderstand
      Durchschlagfestigkeit
      - Dielektrische Polarisation
      Definitionen
      Polarisationsmechanismen
      Frequenzabhängigkeit der Dielektrizitätszahl
      Dielektrischer Verlustfaktor und seine Frequenzabhängigkeit
      - Dielektrische Materialeinteilung
      Ferroelektrika
      Piezoelektrika
      Pyroelektrika

      Optische Eigenschaften
      - Teilchenmodell
      Bechreibung der Absorption aus der elektronischen Struktur
      - Wellenmodel
      Zusammenhang zwischen dielekrischer Funktion und der Frequenzabhängigkeit
      optischer Konstanten

      Magnetische Werkstoffe
      - Definitionen und Einteilung nach magnetischen Verhalten
      Dia- und Paramagnetismus
      Ferro- und Ferrimagnetismus
      - Atomistisches Modell des Magnetismus
      - Magnetisierung und Hystereskurve
      - Verlustmechanismen und Verlustfaktor

      unter Verwendung des Periodensystem Beschreibung des Aufbaus der Atome, insbesondere deren Elektronenkonfiguration
      Vorhersage über Art der chemischen Bindungen atomarer Stoffe
      der Leitungsmechanismus von Metallen und Halbleiter kann erläutert werden
      Berechnung der spezifischen Leitfähigkeit bei Angabe der Beweglichkeit und Konzentration der Ladungsträger
      Aus der elekronischen Bandstruktur Aussagen über Leitfägikeit und optische Eigenschaften von Festkörpern machen

      Seminar

      Vertiefte Einarbeitung und Präsentation eines Themas der Vorlesung, z.B. mit unterstützenden Simulationen

      Literaturrecherche
      Präsentation
      (Simulation)
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Seminar
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul MA2: Infinitesimalrechnung
      • Modul GE2: Komplexe Rechnung in der Elektrotechnik
      • Modul EL: Bauelemente
      • Modul PH2: Schwingungen und Wellen Optik
      • Grundkenntnisse Mathematik
        Grundkenntnisse Physik
        Grundkenntnisse Elektrotechnik
      Zwingende Voraussetzungen
      Empfohlene Literatur
      • Hansgeorg Hofmann, Jürgen Spindler: Werkstoffe in der Elektrotechnik, Hanser - Verlag
      • Ellen Ivers-Tiffée, Waldemar von Münch: Werkstoffe der Elektrotechnik, Teubner-Verlag
      • Gerhard Fasching: Werkstoffe für die Elektrotechnik, Springer-Verlag
      • Hanno Schaumburg: Werkstoffe, Teubner-Verlag
      • James F. Shackelford: Werkstofftechnologie für Ingenieure, Pearson
      • S. M. Sze, Kwok K. Ng: Physics of Semiconductor Devices, Wiley
      • Frank Thuselt: Physik der Halbleiterbauelemente, Springer-Verlag
      • Michael Reisch: Halbleiter-Bauelemente, Springer-Verlag
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      ME in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 29.3.2022, 14:39:48
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel MT_BaET2020
      Modulbezeichnung Messtechnik
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 4
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Kai Kreisköther/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Kai Kreisköther/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Messabweichungen kennenlernen und analysieren
      Kennenlernen und Anwenden der Grundlagen der Stochastik
      Kennenlernen und Analysieren statistischer Größen
      Analoge Messgeräte kennenlernen und anwenden
      Digitale Messgeräte kennenlernen und anwenden
      Messverfahren und Sensorik verstehen und anwenden

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Einführung in die Messtechnik

      • Allgemeine Betrachtungen
      • Historischer Rückblick
      • Das SI-System
      • Begriffsdefinitionen
      • Messtechnische Tätigkeiten
      • Messmethoden

      Messabweichungen

      • Bekannte systematische Messabweichungen
      • Unbekannte systematische Messabweichungen
      • Fortpflanzung systematischer Messabweichungen
      • Zufällige Messabweichungen
      • Fortpflanzung zufälliger Messabweichungen
      • Messunsicherheit und vollständiges Messergebnis

      Analoge Messgeräte und Messverfahren

      • Eigenschaften elektrischer Messgeräte
      • Elektro-mechanische Messwerke

      Gleichstrom- und Gleichspannungsmessung

      • Grundschaltungen
      • Messbereichserweiterungen
      • Begrenzerschaltungen mit Dioden

      Wechselstrom- und Wechselspannungsmessung

      • Beschreibung periodisch zeitabhängiger Größen
      • Messgleichrichter

      Digitale Messgeräte

      • A/D- und D/A-Wandlung
      • Digitale Multimeter
      • Digitale Oszilloskope
      • Zeit- und Frequenzmessung

      Messanwendungen und Sensorik − Widerstands‐Messbrücken − Wechselspannungs-Messbrücken − Sensoren


      Praktikum

      Umgang mit digitalen Oszilloskopen verstehen und anwenden

      Analysieren von Begrenzer-Schaltung

      Analyse von galvanischen, magnetischen und kapazitiven Kopplungen
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul MA1: Gleichungssysteme lösen
      • Modul MA2: Differentialrechnung / Integralrechnung
      • Modul GE1: Kirchhoffsche Maschen- und Knotenregeln
      • Modul GE2: Elektrische und magnetische Felder
      • MA1, MA2, GE1, GE2
      Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 3 Praktikumsversuche
      Empfohlene Literatur
      • Schrüfer, E.:Elektrische Messtechnik
      • Lerch, R.: Kaltenbacher, M.; Lindinger, F.: Übungen zur Elektrischen Messtechnik
      • Felderhoff, R.: Elektrische und elektronische Messtechnik
      • Weichert, N.: Messtechnik und Messdatenerfassung
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel NDQ_BaET2020
      Modulbezeichnung Nachhaltigkeit durch Qualität
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Ansgar Beuten/Lehrbeauftragter
      Dozierende*r Ansgar Beuten/Lehrbeauftragter

      Learning Outcome(s)

      Die Studierenden kennen die verschiedenen Formen von Nachhaltigkeit (ökologisch, ökonomisch, sozial), können diese voneinander abgrenzen und im Kontext erläutern.
      Die Studierenden können für die verschiedenen Formen von Nachhaltigkeit Ziele definieren, Kennzahlen ableiten und Ansätze im Hinblick auf Nachhaltigkeit bewerten.
      Die Studierenden können Nachhaltigkeit zielgruppenspezifisch argumentieren und fachlich vertreten.
      Die Studierenden sind in der Lage das Mindset eines Gegenübers in Themen der Nachhaltigkeit positiv zu verändern.
      Die Studierenden können verschiedene Arten von Qualität benennen, erkennen, erklären und differenzieren.
      Die Studierenden können verschiedene Methoden des Qualitätsmanagements erkennen, erklären, differenzieren und anwenden.
      Die Studierenden kennen verschiedene Werkzeuge des Qualitätsmanagements und können diese erklären und anwenden.
      Die Studierenden sind in der Lage, Verbindung zwischen Nachhaltigkeit und Qualität herzustellen, Abhängigkeiten zu erkennen und zu analysieren. Die Studierenden können durch Anwenden der erlerneten Methoden und Werkzeuge Nachhaltigkeit erzeugen und optimieren.

      Modulinhalte

      Vorlesung

      Die Studierenden kennen die verschiedenen Formen von Nachhaltigkeit (ökologisch, ökonomisch, sozial), können diese voneinander abgrenzen und im Kontext erläutern.

      Die Studierenden können für die verschiedenen Formen von Nachhaltigkeit Ziele definieren, Kennzahlen ableiten und Ansätze im Hinblick auf Nachhaltigkeit bewerten.

      Die Studierenden können Nachhaltigkeit zielgruppenspezifisch argumentieren und fachlich vertreten.

      Die Studierenden sind in der Lage das Mindset eines Gegenübers in Themen der Nachhaltigkeit positiv zu verändern.

      Die Studierenden können verschiedene Arten von Qualität benennen, erkennen, erklären und differenzieren.

      Die Studierenden können verschiedene Methoden des Qualitätsmanagements erkennen, erklären, differenzieren und anwenden.

      Die Studierenden kennen verschiedene Werkzeuge des Qualitätsmanagements und können diese erklären und anwenden.

      Die Studierenden sind in der Lage, Verbindung zwischen Nachhaltigkeit und Qualität herzustellen, Abhängigkeiten zu erkennen und zu analysieren. Die Studierenden können durch Anwenden der erlerneten Methoden und Werkzeuge Nachhaltigkeit erzeugen und optimieren.

      seminaristischer Unterricht

      identisch zu Vorlesung
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung
      • seminaristischer Unterricht
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul MA1: erforderlich für das Verständnis statistischer Methoden
      • Modul MA2: erforderlich für das Verständnis statistischer Methoden
      • Mathematik 1 und Mathematik 2, um bei den Werkzeugen des Qualitätsmanagements ein Verständnis für die statistischen Methoden zu ermöglichen.
      Zwingende Voraussetzungen
      • seminaristischer Unterricht erfordert Anwesenheit im Umfang von: An mindesten acht Terminen des Seminars müssen sich die Studierenden anwesend sein und sich beteiligen.
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an seminaristischer Unterricht
      Empfohlene Literatur
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 20.5.2025, 14:25:39
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel NP_BaET2020
      Modulbezeichnung Netze und Protokolle
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Andreas Grebe/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Andreas Grebe/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was:
      Das Modul vermittelt Wissen zu Kommunikationsprotokollen und deren Rolle und Mechanismen, Wissen zur Architektur und zum Aufbau von Computernetzen sowie sowie ein tieferes Verständnis der zugrundeliegenden Konzepte und Techniken.
      Das Modul vermittelt Kompetenzen zur Planung, Implementierung und zum Betrieb von Computernetzen. Folgende Kenntnisse und Kompetenzen werden im Detail vemittelt: Grundlegende Konzepte und Technologien von Rechnernetzen benennen, strukturieren, einordnen (K.2, K.4,K.7, K.10, K.14), Strukturieren der Aufgaben in der technischen Kommunikation, zuordnen auf einschlägige Standardisierungen und übertragen auf Netzdesign und Client-/Server-Awendungen (K.1, K.2, K.5, K.19), Protokolle (Anwendungen, Transport, Netzwerk, Ethernet, Übertragungstechnik) zuordnen und benennen, Protokoll-Mechanismen erläutern, Aufgaben und technische Parameter darlegen und strukturieren (K.1, K.2, K.19), Netze und Systeme unter Einsatz geeigneter Tools analysieren und grafisch darstellen (K.4, K.7, K.8, K.9), Systeme in Netze einbinden, Systemkonfiguration planen (K.4, K.7, K.8, K,9, K.10, K.14, K.12), Netze planen und einrichten (K.4, K.7, K.8, K.9, K.10, K.14, K.12), Leistungsfähigkeit von Rechnernetzen abschätzen und analysieren (K.2, K.5, K.10, K.14, K.19), Information aus englischen Originalquellen und Standards ableiten (K.2, K.19, K.5, K.4,K.7, K.19).
      Womit:
      Kenntnisse und Basisfertigkeiten werden in Vorlesung und Übung vermittelt. Darauf aufbauend werden im Praktikum Kompetenzen und Fertigkeiten ausgebaut und inhaltliche Themen vertieft. Im Praktikum arbeiten die Studierenden in Kleingruppen und verteidigen ihre Lösungen (K.0, K.14, K.21, K.13).
      Wozu:
      Computernetze sind heute die Grundlage für alle technischen Kommunikationssysteme, von der Telekommunikation über Unternehmensnetze bis hin zu Automatisierung und grundlegender Digitalisierung. Sie bilden die Kommunaktionsplattform für verteilte Systeme. Entsprechende Kompetenzen und Wissen über die zugehörigen Grundlagen sind essentiell für die Erstellung (HF2, HF3), Bewertung (HF2) und Betrieb (HF3) moderner verteilter Systeme und Services. Die Verteidgung der eigenen Lösungen in der Übung und im Praktikum fördert die Interaktionsfähigkeit der Studierenden (HF 4).

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Grundlagen von Architekturen und Topologien von Rechnernetzen, Metriken, LAN, MAN WAN, Kommunikations- und Schichtenmodelle nach ISO/OSI, IETF TCP/IP, IEEE, Bitübertragung und Datenverbidnungen, Ethernet-Technologie, IP-Adressierung und Subnetting, IP Routing und Routing-Protokolle, Frame-Switching und Virtuelle LAN, Transportprotokolle, Anwendungsprotokolle und Kommunikationsmuster

      Netze und Systeme unter Einsatz geeigneter Tools analysieren und grafisch darstellen. Systeme in Netze einbinden. (Sub-)Netze planen und einrichten. Leistungsfähigkeit von Rechnernetzen abschätzen und analysieren. Informationsbeschaffung aus englischen Originalquellen.

      Auszug der Inhalte:
      ISO/OSI Referenzmodelle, TCP/IP Modell, IEEE Modell, Switch, Router, Host, Übertragungsmedien, Ethernet, 100BASE-Tx, 1000BASE-T, ARP, Adressierung IPv4, IPv6, DHCP, ICMP, Switched LAN, Virtuelle LAN (VLAN), Statisches Routing, RIP, OSPF, Transportprotokolle UDP, TCP, QUIC, Anwendungen DNS, HTTP, FTP, TFTP, Telnet, SSH

      Praktikum

      Grundlegende Konzepte und Technologien von Rechnernetzen benennen, strukturieren, einordnen, Strukturieren der Aufgaben in der technischen Kommunikation, zuordnen auf einschlägige Standardisierungen und übertragen auf Netzdesign und Client-/Server-Awendungen, Protokolle (Anwendungen, Transport, Netzwerk, Ethernet, Übertragungstechnik) zuordnen und benennen, Protokoll-Mechanismen erläutern, Aufgaben und technische Parameter darlegen und strukturieren. Netzanalysetechniken und Tools beherrschen, Netzdesignschritte kennen und Methoden zur Netzplanung kennen.

      Netze und Systeme unter Einsatz geeigneter Tools analysieren und grafisch darstellen.
      Systeme in Netze einbinden.
      (Sub-)Netze planen und einrichten.
      Leistungsfähigkeit von Rechnernetzen abschätzen und analysieren.
      Systematische Fehlersuche und -korrektur vornehmen.
      Information aus englischen Originalquellen auswerten in Netzen anwenden.
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul PI1: Sicherer Umgang mit konsolenbasierter Systemsteuerung und einer Programmiersprache inlusive Boole'scher Operationen.
      • Modul PI2: Sicherer Umgang mit konsolenbasierter Systemsteuerung und einer Programmiersprache inlusive Boole'scher Operationen.
      • Modul IP: Sicherer Umgang mit konsolenbasierter Systemsteuerung und einer Programmiersprache inlusive Boole'scher Operationen.
      • Boole'sche Operationen, AND, OR, XOR
        Binäre Zahlensysteme
        Rechnerarchitektur (Grundlagen)
        Grundlegende Kenntnisse eines Betriebsystems (Unix/Linux favorisiert)
        Grundlegegende Kenntnisse strukturierter Programmierung
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 4 Praktikumsversuche
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • J. Kurose, K. Ross: Computernetzwerke - Der Top-Down-Ansatz, Pearson Studium, 6. Auflage, 2014
      • A. Tanenbaum: Computernetzwerke, Pearson Studium, 5. Auflage 2012
      • Douglas Comer: Computer Networks and Internets, Pearson Education Limited, 6 edition, 2015
      • Internet-Standardisierung: IETF Standards (RFCs), www.ietf.org
      • LAN-Standards: IEEE, ieeexplore.ieee.org (freier Zugang über TH Köln)
      • Telekommunikationsstandards: ITU-T Standards, www.itu.int
      • Web-Standardisierung: W3C Standards, www.w3c.org
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel NSA_BaET2020
      Modulbezeichnung Netzsicherheit und Automation
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Andreas Grebe/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Andreas Grebe/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Das Modul vertieft Wissen und Kompetenzen zu IP-Netzen und Kommunikationsprotokollen. Das Modul vermittelt Kompetenzen zur Planung, Implementierung, Evalueirung und zum Betrieb von größeren, standortübergreifenden Computernetzen inklusive der dazugehörenden Netzsicherheitstechniken und verteilter Netzmanagementtechniken. Zu den Kenntnissen und Kompetenzen gehören:
      Grundlegende Konzepte und Technologien von skalierenden Rechnernetzen benennen, strukturieren, einordnen (K.2, K.4, K.8), Skalierende Netze unter Einsatz geeigneter Tools analysieren und grafisch darstellen (K.4, K.7, K.8, K.9), planen und einrichten (K.4, K.5, K,6, K.7, K.10), Leistungsfähigkeit von Rechnernetzen abschätzen und analysieren (K.2, K.3, K.7, K.8), Sicherheitsrisiken und Abwehrtechniken erläutern, implementieren und bewerten (K.1, K.2, K.3, K.7, K.8), Netzmangementaufgaben und -techniken erläutern, implementieren und bewerten (K.1, K.2, K.3, K.7, K.8), Information aus englischen Originalquellen und Standards ableiten (K.2, K.8, K.3, K.4,K.15).
      Womit:
      Kenntnisse und Basisfertigkeiten werden in Vorlesung und Übung vermittelt. Darauf aufbauend werden im Praktikum Kompetenzen und Fertigkeiten ausgebaut und inhaltliche Themen vertieft. Im Praktikum arbeiten die Studierenden in Kleingruppen und verteidigen ihre Lösungen (K.8, K.16).
      Wozu:
      Computernetze sind heute die Grundlage für alle technischen Kommunikationssysteme, von der Telekommunikation über Unternehmensnetze bis hin zu Automatisierung und grundlegender Digitalisierung. Das auf dem Modul NP augfbauende Modul IN fokusiert auf Kompetenzen zur Planung, Implementierung (HF1), Betrieb (HF3) und Evaluierung (HF2) von größeren, standortübergreifenden Unternehmensnetzen. Insbesondere durch die Verbindung zum Internet und die standortübergreifenden Aspekte werden Netzsicherheit und Netzmangement als weitere zusätzliche Schwerpuntk aufgenommen. Die Verteidgung der eigenen Lösungen in der Übung und im Praktikum fördert die Interaktionsfähigkeit der Studierenden (HF 4).

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Grundlagen zum Aufbau von hierarchisch strukturierten Netzen, Unternhemensnetzen mit Redunanztechniken, Wireless LAN (WLAN), standortübergreifende Kommunikation, WAN-Techniken. Einführung in die Netzsicherheit mit Vertiefungen zu Angriffen, Sicherheitszielen, kryptographischen Verfahren, Verschlüsselung, Paketfilter, sichere Infrastrukturen, virtuelle private Netze. Einführung in verteiltes Netzmanagement und Servicequalitätstechniken. Techniken zur Netzvirtuaisierung, Software-defined Networking und Netzautomatiisierung.

      Studierende erhalten die Kompetenzen, mittelgroße, standortübergreifende Unternehmensnetze Netze unter Einsatz geeigneter Tools analysieren, geeigente Architekturen auszuwählen und entsprechende Netze zu planen und zu implementieren. Sie benennen und identifizieren Gefährdungslagen für Unternehmensnetze. Geeignete Sicherheitsmechansimen sind auszuwählen, zu designen und zu implementieren. Aufgaben und Methoden softwaregesteuerter Netze inklusive und Virtualisierungen werden benannt und Mechnismen zur Netzautomaitisierung geplant und umgesetzt.

      Auszug der Inhalte:
      Hierarchische Netze, Redundanz, STP, EtherChannel, FHRP, Single-area und Multiarea OSPF, OSPF Sicherheitstechniken, WLAN, WAN-Anschluss, PPP, xDSL
      Netzsicherheit mit Sicherheitszielen, kryptographische Verfahren, Algorithmen, Paketfilter, ACL, NAT, FireWall, DMZ, VPN, IPsec
      SNMP, Syslog, QoS – Quality-of-Service
      Sofware Defined Networking (SDN), SDN Controller, Cloud, Virtualisierung, Ansible, JSON, YAML, REST API

      Praktikum

      Konzepte und Technologien für mittelgroße, standortübergreifende Unternehmensnetze benennen, strukturieren, einordnen. Netzanalysetechniken und Tools beherrschen, Netzdesignschritte kennen und Methoden zur Netzplanung kennen. Sicherheitsrelevante Netzapsekte identifizeiern und geeignete Massnahmen zur Netzsicherheit und deren Umsetzung kennen. Aufgaben der Netzautomatisierung und Virtualisierung kennen und für geeignete Netzbereiche deren Umsetzung beherrschen.

      Planung, Implementierung und Analyse von VLAN-Architekturen, WLAN.Netzen, standorübergreifende VPN und Paketfilter-Firewall.
      Implementierung und Analyse von Netzmanagement mit SNMP und Syslog.
      Implementierung und Analyse von Netzautomatisierung an Netzelementen (u.a. Router, Switch, Host, SDN-Controller) über REST API mit Phython-Scripting oder Ansible YAML Skripting.
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul NP: Fundamentale Kenntnisse über IP-basierte Netze und Kompetenzen zu Planug, Implementierung und Betrieb von IP-Netzen werden vorausgesetzt. Im Praktikum werden Kenntnisse zu Protokollanalyse (Wireshark) und Konfiguration / Programmierung von Router und Switch (Cisco IOS-Befehlssätze) erwartet. Die Voraussetzungnen können u.a. durch das Testat für die ULP NP oder die nachgewiesenen CCNA Module ITN und RSE nachgewiesen werden.
      • Kenntnisse und Kompetenzen des Moduls "Netze und Protokolle (NP)"
        alternativ: Kenntnisse und Anwendung von grundlegenden Internetworking Techniken
        Grundlegende Vernetzungstechniken
        TCP/IP Protokollfamilie
        ISO/OSI Schichtenmodellierung
        IPv4/IPv6 Routing
        Switchingtechniken
        TCP/UDP Transporttechniken
        Anwendungsprotokolle
        Umgang mit Netzelementen (Client, Server, Switch, Router)
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 4 Termine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • J. Kurose, K. Ross: Computernetzwerke - Der Top-Down-Ansatz, Pearson Studium, 6. Auflage, 2014
      • A. Tanenbaum: Computernetzwerke, Pearson Studium, 5. Auflage 2012
      • G. Schäfer: Netzsicherheit: - Grundlagen & Protokolle - Mobile & drahtlose Kommunikation - Schutz von Kommunikationsinfrastrukturen, dpunkt.verlag, 2. Auflage 2014
      • W. Stallings: Foundations of Modern Networking, Pearson Education, 2016
      • J. Doherty: SDN and NFV Simplified, Pearson Education, 2016
      • J. Edelman: Network Programmability and Automation, O'Reilly 2018
      • Internet-Standardisierung: IETF Standards (RFCs), www.ietf.org
      • LAN-Standards: IEEE, ieeexplore.ieee.org (freier Zugang über TH Köln)
      • Telekommunikationsstandards: ITU-T Standards, www.itu.int
      • Web-Standardisierung: W3C Standards, www.w3c.org
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 3.7.2023, 14:45:35
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel OD_BaET2020
      Modulbezeichnung Optik-Design
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch und englisch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Holger Weigand/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Holger Weigand/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Kompetenz zum Aufbau, zur Analyse, zur Optimierung und Auslegung abbildender optischer Systeme unter Zuhilfenahme von Simulationssoftware.
      Kompetenz zum Erwerb vertiefter Fertigkeiten im Optik-Design durch eigenständiges Durcharbeiten von Literatur und Software-Dokumentation zu einer speziellen Thematik.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Zusammenhang von Gaußscher Optik, geometrischer Optik und Wellenoptik
      Grundbegriffe der Bildfehlertheorie
      Modellierung eines abbildenden Systems im Optik-Design
      Modellierung von Bildfehlern als Strahl- und Wellenaberrationen
      Bedeutung von Simulationssoftware im Rahmen des Optik-Designs

      Verwendung von Optik-Design-Software für die/den:
      Aufbau abbildender optischer Systeme
      Analyse abbildender optischer Systeme
      Optimierung abbildender optischer Systeme
      Tolerierung abbildender optischer Systeme

      Praktikum

      Selbständige Erarbeitung / Programmierung von Simulationsskripten unter Zuhilfenahme von englischsprachiger Software-Dokumentation
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Geometrische Optik und Wellenoptik
      Grundlagen in Mathematik und Physik
      Grundkenntnisse technisches Englisch
      Zwingende Voraussetzungen
      Empfohlene Literatur
      • R. Kingslake, R. B. Johnson: Lens Design Fundamentals, 2nd Edition, Academic Press, 2009
      • R. Kingslake: Optical System Design, Academic Press, 1983
      • H. Gross (Ed.): Handbook of Optical Systems, Volume 3: Aberration Theory and Correction of Optical Systems, Wiley, 2007
      • W. J. Smith: Modern Optical Engineering: The Design of Optical Systems, 4th Edition, McGraw-Hill, 2007
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel OMT_BaET2020
      Modulbezeichnung Optische Messtechnik
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was: Die Studierenden können optische Detektoren, Spektroskopieverfahren und Reflektometriesysteme vergleichen, analysieren, beurteilen und bewerten,
      Womit: indem sie in Vorträgen die verschiedenen physikalischen Strahlungsdetektions- Verfahren, konkrete Vertreter und den physikalischen Aufbau von Detektoren und Grundlegendes zur optischen Spektroskopie und u.v.m. kennen lernen, sowie in Übungen selbstständig vertiefen.
      Indem sie in Praktikumsversuchen die Theorien, eigenen Berechnungen und selbst erstellten Programme durch Experimente verifizieren,
      Wozu: um später in Entwicklungsabteilungen von optischen Messtechnikunternehmen Messprobleme zu verstehen, zu analysieren, konstruktive Lösungen zu erarbeiten und zu realisieren. Um als beratende Ingenieure Kundenprobleme zu analysieren und mit am Markt befindlichen Systemen Applikationen zu erstellen, die die optischen Messprobleme lösen oder am Markt befindliche Messsysteme auswählen, beurteilen und bewerten, ob sie zur Lösung geeignet sind.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Optische Detektoren
      Photodiode
      optische Eigenschaften
      spektrale Empfindlichkeit
      Detektivität
      Rauschen
      zeitlicher Response
      elektrische Kenngrößen
      Photostrom
      Kapazität
      Sättigungsspannung
      Empfindlichkeit / Wirkungsgrad
      Beschaltungen
      Elementbetrieb
      vorgespannter Betrieb
      Avalanchediode
      optische Eigenschaften
      spektrale Empfindlichkeit
      Detektivität
      Rauschen
      zeitlicher Response
      elektrische Kenngrößen
      Photostrom
      Kapazität
      Sättigungsspannung
      Empfindlichkeit / Wirkungsgrad
      Beschaltungen
      Elementbetrieb
      vorgespannter Betrieb
      Photomultiplier
      optische Eigenschaften
      spektrale Empfindlichkeit
      Detektivität
      Rauschen
      zeitlicher Response
      elektrische Kenngrößen
      Photostrom
      Kapazität
      Empfindlichkeit / Wirkungsgrad
      Beschaltungen

      Reflektometrie
      Entspiegelungsschichten
      Dielektrische Spiegel

      Spektroskopie
      Spektrometertypen
      Prismenspektrometer
      Gitterspektrometer
      Winkel- und Lineardispersion
      Spektrale Auflösung
      Kalibrierung und Normierung
      Emissionsspektrokopie
      Absorptionsspektroskopie
      Anwendungen der Spektroskopie
      Spektrale Messung / Farbmessung
      Berührungslose Schichtdickenmessung

      Vielstrahlinterferenz
      Fabry-Perot-Interferometer
      Lasermoden / Laserresonator
      freier Spektralbereich
      Interferenzfilter

      Lichtwellenleiter
      Prinzip der Lichtleitung
      Total Reflektion
      Aufbau des Lichtleiters
      Monomodefaser
      Multimodefaser
      Stufenindexfaser
      Gradientenindexfaser
      Apertur
      Materialien des Lichtleiters
      Dämpfung
      Bandbreite
      GRIN Optik

      Optische Messsysteme
      Lichtschranke
      Aufbau
      Transmissionslichtschrank
      Reflektionslichtschranke
      Laserlichtschranke
      Betriebsparameter
      Anwendungen
      Sicherheitstechnik
      Geschwindigkeitsmessungen
      Automatisierung

      Berechnen
      des Reflektionsvermögens
      der Schichtdicke aus spektralen Messungen

      Charakterisieren
      der spektralen Responsfunktion von optischen Empfängern
      des Zeitverhaltens von optischen Detektoren

      Auswählen von
      Photodioden für spezielle Anwendungsfälle
      Lichtleitertypen für geforderte Anwendung

      Beurteilen und bewerten
      der Messgenauigkeit von optischen Messungen
      der Verwendbarkeit verschiedener Detektoren für optische
      Messaufgaben

      erkennen von Messanforderungen

      benennen
      von Lösungsansätzen für erkannte optische
      Messanforderungen

      Praktikum

      optische Aufbauten justieren

      Messreihen aufnehmen und dokumentieren

      Diagramme erstellen

      Ergebnisse auf Plausibilität überprüfen

      Zusammenhänge erkennen und verstehen

      Messung mit dem Oszilloskop

      Fehlerrechnung

      grundlegende optische Aufbauten selber realisieren
      aufbauen
      justieren
      Funktionsprüfung durchführen

      naturwissenschaftlich / technische Gesetzmäßigkeiten mit einem optischen Aufbau erforschen
      Messreihen planen
      Fehlereinflüsse abschätzen
      Tauglichkeit des Aufbaus überprüfen

      selbst gewonnenen Messreihen auswerten
      Messwerte graphisch darstellen
      Implizite Größen aus Messwerten math. korrekt berechnen
      logische Fehler entdecken und bennen
      Messwerte mittels vorgegebener Formeln simulieren

      einen nachvollziehbaren Bericht verfassen
      Aufgabenstellung beschreiben
      Lösungsansatz darlegen
      Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
      Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren

      Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten
      Organisieren in Teilaufgaben
      Messergebnisse präsentieren und
      kritisch diskutieren
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Geometrische Optik
      Radiometrie,
      Mathematik 1
      Mathematik 2
      Physik
      Wellen Optik
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 5 Praktikumstermine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • Pedrotti, Pedrotti, Bausch, Schmidt: Optik für Ingenieure. Grundlagen (Springer)
      • Hecht: Optik (Oldenbourg)
      • Bergmann, Schaefer, Bd.3, Optik, de Gruyter
      • Schröder, Technische Optik, Vogel Verlag
      • Naumann, Schröder, Bauelemente der Optik, Hanser Verlag
      • Mark Johnson, Photodetection and Measurement, Mc Graw Hill
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 12.10.2024, 14:10:58
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel PBO_BaET2020
      Modulbezeichnung Projekt-basierte Optik
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was: Die Studierenden können optische Messprobleme analysieren und eigene Systeme synthetisieren und hinsichtlich der optischen und wirtschaftlichen Eigenschaften bewerten. Sie können die notwendigen Strahlengänge für die entwickelten Lösungen designen, Konstruktionen erstellen und optische Systeme realisieren und damit die gestellten Systemanforderungen erfüllen,
      Womit: indem die Studierenden mittels der Projektarbeit die in den Vorlesungen vermittelten Theorien und Verfahren anwenden und beurteilen, mittels eigener Recherchen und Projektbesprechungen ihren Lösungsansatz entwickeln, realisieren und in eigenen Vorträgen darstellen und präsentieren,
      Wozu: um später in Entwicklungsabteilungen von optischen Messtechnikunternehmen Messprobleme zu verstehen, zu analysieren, konstruktive Lösungen zu erarbeiten und zu realisieren bis zum serienreifen Endprodukt. Um als beratende Ingenieure Kundenprobleme zu analysieren und mit am Markt befindlichen Systemen Applikationen zu erstellen, die die optischen Messprobleme lösen oder am Markt befindliche Messsysteme beurteilen und bewerten können, ob sie zur Lösung geeignet sind. Um erarbeitete oder bewertete optische Lösungen zu präsentieren.

      Modulinhalte

      Vorlesung

      Matrix-Sensoren
      CCD-Sensoren
      Aufbau
      Wirkungweise
      Empfindlichkeit
      Rauschquellen
      CMOS-Sensoren
      Aufbau
      Wirkungweise
      Empfindlichkeit
      Rauschquellen
      Bildfehlerkorrekturen
      Dunkelstromkorrektur
      Flat Field Correction
      Schnittstellen
      Analog / BAS
      Firewire 1394
      USB
      Ethernet / GigE

      Holographische Interferometrie
      Doppelbelichtungsholographie
      Grundlagen
      Aufbau
      Auswertung
      Anwendungen
      Time-Average-Holographie
      Grundlagen
      Aufbau
      Auswertung
      Anwendungen

      Laserlichtschnittverfahren
      Grundlagen
      Aufbau
      Auswertung
      Anwendungen

      Chromatische Längsaberrations
      Grundlagen
      Aufbau
      Auswertung
      Anwendungen

      Kapitel nach Wahl der Studenten
      Laser Materialbearbeitung
      Grundlagen
      kalte Ablation
      thermische Bearbeitung
      Lasertypen
      Anwendungen
      Optical Shop Testing
      Twyman-Green-Interferometer
      Fizeau-Interfermometer
      Laser-Doppler-Anemometrie
      Interferometrische Geschwindigkeitsmessung
      Heterodyn-Prinzip
      Anwendungen
      ... (Vorschläge der Studenten)

      berechnen
      der Dynamik eines CCD-Sensors
      von Verformungen bei der holographischen Interferometrie
      von Schwingungsamplituden bei der holographischen
      Interferometrie
      des Arbeitsbereiches beim Chromatischen
      Längsaberrationssensors
      der Auflösung beim Lichtschnittsensor

      definieren
      der Auflösung von Matrixsensoren
      des Arbeitsbereiches in Abhängigkeit einer Messaufgabe

      bestimmen
      der Wellenfrontaberrationen
      der Empfindlichkeit eines CDD Sensors

      beurteilen
      des Messignals eines Lichtschnittsensors
      der Verwendbarkeit eines Matrixsensors für eine bestimmte
      Messaufgabe

      Projekt

      optische Aufbauten justieren

      Messreihen aufnehmen und dokumentieren

      Diagramme erstellen

      Ergebnisse auf Plausibilität überprüfen

      Zusammenhänge erkennen und verstehen

      Fehlerrechnung

      analysieren einer optischen Messaufgabe
      Eigenständig erkannte Messaufgabe analysieren
      Vorgegebene Messaufgabe analysieren

      konzipieren eines Lösungansatzes für die analysierte optische Messaufgabe
      Berücksichtigung der Laborresourcen
      Berücksichtigung des verfügbaren Zeitkontingentes

      Präsentation einer Projektskizze
      Aufgabenstellung beschreiben
      Lösungsansatz darlegen
      Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
      Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren

      Milestone-Präsentation zur Überprüfung des Projektfortschrittes
      Aufgabenstellung beschreiben
      Lösungsansatz darlegen
      Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
      Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren

      Abschluss-Präsentation mit Darlegung des realisierten Lösungsansatzes
      Aufgabenstellung beschreiben
      Lösungsansatz darlegen
      Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
      Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren

      grundlegende optische Aufbauten selber realisieren
      aufbauen
      justieren
      Funktionsprüfung durchführen

      naturwissenschaftlich / technische Gesetzmäßigkeiten mit einem optischen Aufbau erforschen
      Messreihen planen
      Fehlereinflüsse abschätzen
      Tauglichkeit des Aufbaus überprüfen

      selbst gewonnenen Messreihen auswerten
      Messwerte graphisch darstellen
      Implizite Größen aus Messwerten math. korrekt berechnen
      logische Fehler entdecken und bennen
      Messwerte mittels vorgegebener Formeln simulieren

      Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten
      Organisieren in Teilaufgaben
      Messergebnisse diskutieren
      gegenseitig sinnvoll ergänzen
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung
      • Projekt
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
      Selbststudium 116 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Geometrische Optik
      Optische Messtechnik
      Wellenoptik
      Mathematik 1/2
      Physik 1/2
      elementare Geometrie
      Zwingende Voraussetzungen
      • Projekt erfordert Anwesenheit im Umfang von: 3 Projektpräsentationen
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Projekt
      Empfohlene Literatur
      • Pedrotti, Pedrotti, Bausch, Schmidt: Optik für Ingenieure. Grundlagen (Springer)
      • Hecht: Optik (Oldenbourg)
      • Bergmann, Schaefer, Bd.3, Optik, de Gruyter
      • Daniel Malacara, Optical Shop Testing, John Wiley and Sons
      • Max Born und Emil Wolf, Principles of Optics, Cambridge University Press
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      PBO in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel PH1_BaET2020
      Modulbezeichnung Physik 1
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 2
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Christof Humpert/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r
      • Prof. Dr. Christof Humpert/Professor Fakultät IME
      • Prof. Dr. Uwe Oberheide/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Die Studierenden können grundlegende Probleme der Mechanik mit mathematischen und physikalischen Methoden analysieren und auf einfache Zusammenhänge reduzieren,
      indem sie
      - grundlegende physikalische Begriffe und Methoden kennen,
      - einfache physikalische Modelle auswählen und mathematisch anwenden,
      - Analogien zwischen verschiedenen Gebieten der Physik erkennen und anwenden und
      - physikalische Probleme der Mechanik analysieren,
      um in Folgeveranstaltungen physikalische Methoden und Modelle in komplexeren Zusammenhängen anwenden zu können.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Mechanik starrer Körper
      - Physikalische Größen und Einheiten
      - Kinematik (zeitliche Beschreibung geradliniger und Dreh-Bewegungen)
      - Analogie geradlinige und Dreh-Bewegung
      - Eindimensionale Bewegung
      - Mehrdimensionale Bewegung und schiefer Wurf
      - Dynamik (Kräfte, Scheinkräfte, Reibungskräfte, Newton-Axiome)
      - Arbeit, Energie, Energieerhaltung
      - Impuls, Impulserhaltung und Stoßprozesse
      - Drehmoment und Trägheitsmoment
      - Drehimpuls und Drehimpulserhaltung

      Mechanik deformierbarer Körper
      - Elastische und plastische Verformung
      - Spannung, Druck

      Analogien erkennen und anwenden, z.B. ineare Bewegung und Dreh-Bewegung
      Kräftebilanzen ableiten und Bewegungsgleichungen aufstellen
      Energiebilanzen ableiten und aus der Energieerhaltung Bewegungszuständen bestimmen
      Impulsbilanzen ableiten und aus der Impulserhaltung Bewegungszuständen bestimmen
      Einfache physikalische Problemstellungen analysieren, physikalische Modelle anwenden und berechnen
      Lehr- und Lernmethoden Vorlesung / Übungen
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
      Selbststudium 116 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul MA1: Funktionen Gleichungssysteme Differentialrechnung Vektoranalysis
      • Funktionen (sin, cos, exp, ln)
        Gleichungen und Gleichungssysteme (lineare, quadratische)
        Analysis (Differential- und Integralrechnung)
        Lineare Algebra (2-/3-dim. Vektorrechnung)
      Zwingende Voraussetzungen
      Empfohlene Literatur
      • Tippler, Mosca; Physik (Springer Spektrum)
      • Giancoli; Physik Lehr- und Übungsbuch (Pearson)
      • Halliday, Resnick, Walker; Halliday Physik (Wiley-VCH)
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      PH1 in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel PH2_BaET2020
      Modulbezeichnung Physik 2
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Christof Humpert/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r
      • Prof. Dr. Christof Humpert/Professor Fakultät IME
      • Prof. Dr. Uwe Oberheide/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Die Studierenden können erweiterte Probleme der Mechanik und grundlegende Fragestellung der Optik und Thermodynamik mit mathematischen und physikalischen Methoden analysieren und auf einfache Zusammenhänge reduzieren,
      indem sie
      - grundlegende physikalische Begriffe und Methoden kennen,
      - einfache physikalische Modelle auswählen und mathematisch anwenden,
      - Analogien zwischen verschiedenen Gebieten der Physik erkennen und anwenden und
      - physikalische Probleme der Mechanik und Thermodynamik analysieren,
      um in Folgeveranstaltungen physikalische Methoden und Modelle in komplexeren Zusammenhängen anwenden zu können.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Mechanik
      - Schwingungen von Masse-Feder-Systemen (frei/angeregt, ungedämpft/gedämpft)
      - Resonanzverhalten, Güte, Resonanzkurve
      - Analogie von mechanischen und elektrischen Schwingungssystemen
      - Überlagerung von Schwingungen (Schwebungen)
      - Wellen, Wellenausbreitung (longitudinal, transversal)
      - Überlagerug von Wellen (Interferenzen), stehende Wellen
      - Mechanik der Flüssigkeiten und Gase (Bernoulli)

      Optik
      - Huygens-Fresnel-Prinzip
      - Reflexion, Totalreflexion, Brechung, Beugung
      - Dopplereffekt (klassisch)
      - Geometrische Optik

      Wärmelehre
      - Kinetische Gastheorie, ideale Gase
      - Wärmeausdehnung, absolute Temperatur
      - Hauptsätze der Wärmelehre
      - Thermodynamische Prozesse (isotherm, isobar, isochor, adiabatisch)

      Analogien erkennen und anwenden, z.B. mechanische / elektrische Schwingung
      Bewegungsgleichungen aus Kräftebilanzen oder Energiebilanzen ableiten und anwenden
      Wellenausbreitungsvorgänge beschreiben und erklären
      Überlagerung harmonischer Wellen ableiten und stehende Wellen berechnen
      Bernoulli-Gleichung anwenden und Zustandsgrößen des Fluids bestimmen
      Thermomechanischer Zustandsgrößen (Druck, Volumen, Temperatur) aus den Hauptsätzen ableiten
      Physikalische Problemstellungen analysieren, physikalische Modelle anwenden und berechnen

      Praktikum

      Fehlerrechnung
      - Systematische und zufällige Messabweichungen
      - Absolue und relative Messabweichungen
      - Graphische Bestimmung der Messabweichungen
      - Rechnerische Bestimmung der Messabweichungen
      - Fehlerstatistik (Verteilung, Mittelwert, Standardabweichung)
      - Fehlerfortpflanzung

      Demonstrationsversuch
      - Mathematisches Pendel
      Laborversuche
      - Fallbeschleunigung
      - Federkonstante, Federpendel
      - Gedämpfte Drehschwingung
      Online-Versuch
      - Erzwungene Drehschwingung

      Versuchsaufbau analysieren, modifizieren und verifizieren
      Messdaten aufnehmen und ein einfaches Protokoll erstellen
      Fehlerrechnung durchführen und Messabweichung bewerten
      Messdaten auswerten, beurteilen und mit Erwartung bzw. bekanntem Wert vergleichen
      Bericht strukturiert erstellen
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul MA1: Funktionen (sin, cos, exp, ln) Gleichungen und Gleichungssysteme (lineare, quadratische) Analysis (Differential- und Integralrechnung) Lineare Algebra (2-/3-dim. Vektorrechnung)
      • Modul MA2: Integralrechnung Differentialgleichungen komplexe Zahlen
      • Modul PH1: Physikalische Grundbegriffe Kinematik, Dynamik Kräfte, Newtonsche Axiome Arbeit, Energie, Energieerhaltung Impuls, Impulserhaltung Drehmoment, Drehimpuls
      • Funktionen (sin, cos, exp, ln)
        Gleichungen und Gleichungssysteme (lineare, quadratische)
        Analysis (Differential- und Integralrechnung)
        Lineare Algebra (2-/3-dim. Vektorrechnung)
        Differentialgleichungen
        Komplexe Zahlen
        Physikalische Grundbegriffe
        Kinematik, Dynamik
        Kräfte, Newtonsche Axiome
        Arbeit, Energie, Energieerhaltung
        Impuls, Impulserhaltung
        Drehmoment, Drehimpuls
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 4 Praktikumsversuche
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • Tippler, Mosca; Physik (Springer Spektrum)
      • Giancoli; Physik Lehr- und Übungsbuch (Pearson)
      • Halliday, Resnick, Walker; Halliday Physik (Wiley-VCH)
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      PH2 in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel PI1_BaET2020
      Modulbezeichnung Praktische Informatik 1
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 1
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Markus Stockmann/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r
      • Prof. Dr. Markus Stockmann/Professor Fakultät IME
      • Ursula Derichs/Lehrkraft für besondere Aufgaben

      Learning Outcome(s)

      Was: Das Modul vermittelt grundlegende Kenntnisse zur Nutzung von Programmiersprachen und entsprechender abstrakter Darstellungsformen bei der algorithmischen Lösung von Anwendungsproblemen. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, einschlägige Begriffe und Techniken im praktischen Programmierumfeld sicher anzuwenden: Aufbauend auf den in der Vorlesung vermittelten Kenntnissen (K5,K11,K12) analysieren die Studierenden Problemstellungen (K2,K4), entwerfen Lösungswege dazu (K5), implementieren sie mit Hilfe von Standardwerkzeugen (K5) und prüfen sie (K14).
      Womit: Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in einem Vorlesungs-/Übungsteil und betreut darauf aufbauend ein Praktikum. In den Übungen und insbesondere im Praktikum bearbeiten die Studierenden Programmieraufgaben und verteidigen ihre Lösungen (K11, K12, K16,K19).
      Wozu: Kenntnisse und Fertigkeiten in der Anwendung von Programmiersprachen sind essentiell für Ingenieure/-innen, insbesondere in Hinblick auf die Realisierung informationstechnischer Systeme (HF1). Durch ihre praktische Programmierarbeit erwerben die Studierenden zudem Erfahrungen, die wichtig sind für die Erfassung von Anforderungen, die Entwicklung von Konzepten zur technischen Lösung und zu ihrer Bewertung (HF2). Die Durchführung mit dem Dozenten als "Auftraggeber" stärkt die Interaktionsfähigkeit der Studierenden (HF 4).

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Grundlagen der Informatik und Rechnerarchitektur

      Einführung in die Programmierung

      Datentypen und Variablen in C

      Kontrollstrukturen in C

      Datenstrukturen

      Funktionen in C

      Algorithmenentwicklung und Problemlösung

      Praktikum

      Programmierung elementarer Operationen auf einfachen Datentypen

      Programmierung mit Kontrollstrukturen (mit vorheriger Erstellung entsprechender Struktogramme und/oder Programmablaufpläne)

      Programmierung mit strukturierten Datentypen, insbes. Arrays

      Umgang mit einer Softwareentwicklungsumgebung

      Fehlersuche und -beseitigung in Programmen

      Erstellung von Algorithmen und Umsetzung in Programme

      Anwendung der unter "Kenntnisse" und "Fertigkeiten" genannten Aspekte auf praxisbezogene Szenarien durch selbstständige Arbeit.
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen keine
      Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 1 Termin
      Empfohlene Literatur
      • Elektronische Verweise auf ebook und Online Tutorials
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      PI1 in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 4.6.2025, 12:32:14
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel PI2_BaET2020
      Modulbezeichnung Praktische Informatik 2
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 2
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Dieter Rosenthal/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r
      • Prof. Dr. Markus Stockmann/Professor Fakultät IME
      • Ursula Derichs/Lehrkraft für besondere Aufgaben

      Learning Outcome(s)

      Was: Das Modul vermittelt grundlegende Kenntnisse zur Nutzung von Objektorientierter Programmierung und entsprechender abstrakter Darstellungsformen bei der algorithmischen Lösung von Anwendungsproblemen. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, einschlägige Begriffe und Techniken im praktischen Programmierumfeld sicher anzuwenden: Aufbauend auf den in der Vorlesung vermittelten Kenntnissen (K5,K11,K12) analysieren die Studierenden Problemstellungen (K2,K4), entwerfen Lösungswege dazu (K5), implementieren sie mit Hilfe von Standardwerkzeugen (K5) und prüfen sie (K14).
      Womit: Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in einem Vorlesungs-/Übungsteil und betreut darauf aufbauend ein Praktikum. In den Übungen und insbesondere im Praktikum bearbeiten die Studierenden in Kleingruppen Programmieraufgaben und verteidigen ihre Lösungen (K11, K12, K16,K19).
      Wozu: Kenntnisse und Fertigkeiten in der Anwendung von Programmiersprachen sind essentiell für Ingenieure/-innen, insbesondere in Hinblick auf die Realisierung informationstechnischer Systeme (HF1). Durch ihre praktische Programmierarbeit erwerben die Studierenden zudem Erfahrungen, die wichtig sind für die Erfassung von Anforderungen, die Entwicklung von Konzepten zur technischen Lösung und zu ihrer Bewertung (HF2). Die Durchführung im Team mit dem Dozenten als "Auftraggeber" stärkt die Interaktionsfähigkeit der Studierenden (HF 4).

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Grundlagen der objektorientierten Programmierung

      Aufbau von Klassen, Erstellen von Objekten
      Konstruktoren, Überladen von Methoden, Initialisierungsliste
      Referenzen vs. Pointer
      Destruktoren

      Vererbung

      Polymorphie
      abstrakte Methoden und Klassen
      virtuelle Methoden

      Zugriffsmechanismen
      private, protected, public
      friend

      Schlüsselwort static
      Benutzung in
      Funktionen/Methoden vs. Klassen

      Templates:
      Methoden
      Klassen

      Erstellung von Klassen und Objekten

      Programmierung von abgeleiteten Klassen und erstellung der zugehörigen Objekte

      Anwenden von Polymorphie bei geerbten Klassen
      Programmierung abstrakter Klassen
      Programmierung virtueller Methoden

      Programmieren von Attributen und Methoden in verschiedenen Schutzbereichen

      Programmierung von templates

      Praktikum

      Erstellung von Klassen und Objekten

      Programmierung von abgeleiteten Klassen und erstellung der zugehörigen Objekte

      Anwenden von Polymorphie bei geerbten Klassen
      Programmierung abstrakter Klassen
      Programmierung virtueller Methoden

      Programmieren von Attributen und Methoden in verschiedenen Schutzbereichen

      Anwendung der unter "Kenntnisse" und "Fertigkeiten" genannten Aspekte auf praxisbezogene Szenarien durch selbstständige Arbeit in kleinem Team.
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Grundkenntnisse der Sprache C
      Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 1Termin
      Empfohlene Literatur
      • Elektronische Verweise auf ebooks und Online Tutorials
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      PI2 in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel PLTP_BaET2020
      Modulbezeichnung Prozessleittechnik Planung
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Norbert Große/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Norbert Große/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Die Studierenden beherrschen den Planungsprozesse der Automatiierung von prozesstechnischen Anlagen. Sie kennen die Afgabenstellungen der verfahrenstechnischen Industrie, sie kennen die Anforderungen an funktional sichere Anlagen, an den Explosionsschutz und sie kennen Leitsystemstrukturen.
      Ein potentieller Auftraggeber beschreibt die Aufgabenstellung "Automatisierung einer Produktionsanlage". Die Studierenden der Vorlesung organisieren sich in fiktiven Ingenieurbüros und versuchen den Auftraggeber auf eine klar umrissene Aufgabenstellung festzulegen. Dabei gilt es als Team zu agieren, formale Besprechungen zu führen, sich gegenseitig zu informieren und letztlich alle industriell notwendigen Planungspapiere zu fertigen. Am Ende steht ein Vertrag zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer, also ein Angebot jedes Ingenieurbüros und eine Bestellung.

      Alle Ingenieure in der Industrie agieren so, selbst wenn sie nur intern die für ihre Aufgaben notwendigen Gelder zu begründen haben. Es liegt also nahe, diese Zusammenhänge im Rahmen der Vorlesung zu proben. Natürlich werden die wesentlichen technischen Inhalte im Rahmen der Vorlesung PLT Planung behandelt (Vorlesungsinhalte), dennoch wird es einige Themen geben, die jeder einzelne Studierende selbst zusammenfasst und im Rahmen eines kleinen Vortrags vorstellt. Darüber wird arbeitsteilig das notwendige Wissen erarbeitet.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Strukturierte leittechnische Planung
      Projektabwicklung in Phasen
      Qualitätssicherung in der Planung
      CAE-Planungshilfsmittel
      Funktionale Sicherheit von Anlagen
      Explosionsschutz
      Leitsystemstrukturen

      Verstehen und analysieren von prozessleittechnischen Aufgabenstellungen
      Strukturierung verfahrenstechnischer Prozesse
      Strukturierung verfahrenstechnischer Anlagen
      Produktionsmethoden und Anlagenkonzepte
      Anforderungen an die Prozessleittechnik
      Durchführen von strukturierter Planung
      Bewerten der Anlagensicherheit
      Entwerfen von Leitsystemstrukturen

      Funktionale Sicherheit von Anlagen
      Sicherheitsanalyse
      Klassen von PLT-Einrichtungen
      bestimmungsgemäßer und nicht bestimmungsgemäßer Betrieb
      Explosionsschutz

      Verfügbarkeit von Anlagen und Komponenten
      Verfügbarkeit und Sicherheit
      Erhöhung der Verfügbarkeit
      Sicherung von Daten

      Strukturen von Prozessleitsystemen
      Prozessnahe Funktionen und Komponenten
      Anzeige- und Bedienfunktionen und Komponenten
      Systemnetzwerk
      Feldbus

      Projekt

      Leittechnische Aufgabenstellung
      erkennen
      Mit formalen Methoden (ER-Diagramm, Phasenmodell) beschreiben
      Formalisierte Anlagenbeschreibungen verstehen
      kommunizieren
      Präsentationen halten
      Schriftliche Planungsdokumente erstellen

      Leittechnische Lösungskonzepte
      Leitsystemstruktur erarbeiten
      Feldbusstruktur erarbeiten
      Sicherheits- und Schutzsystem erarbeiten
      Konzepte in Wort und Schrift darstellen

      Teamarbeit zur Erstellung von Konzepten durchführen
      Protokolle erstellen
      Sicherheitsgespräch führen
      Strukturiertes Interview des Auftraggebers führen

      Präsentation vorbereiten und halten
      eigenes Unternehmen und eigene Kompetenz darstellen
      Bearbeitsstand darsstellen
      Ergebisse darstellen

      Schriftliche Dokumentation erstellen
      formal und wissenschaftlich fundierten Text erstellen
      Lastenheft, Pflichtenheft erstellen
      Angebot erstellen

      Praktikum

      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Projekt
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 57 Stunden ≙ 5 SWS
      Selbststudium 93 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul EPR: Projektarbeit, Aufteilung der Aufgaben in einem Team.
      • keine
      Zwingende Voraussetzungen Projekt erfordert Anwesenheit im Umfang von: 1 x wöchentlich
      Empfohlene Literatur
      • eigenes Skriptum der Vorlesung (530 Seiten)
      • Taschenbuch der Automatisierungstechnik, Große, Schorn, Hanser Verlag
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      PLTP in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel PLTS_BaET2020
      Modulbezeichnung Prozessleittechnik Systeme
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Norbert Große/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Norbert Große/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Die Studierenden beherrschen ein eigenes Themengebiet der Prozessleittechnik zur Automatisierung von prozesstechnischen Anlagen vertieft und beherrschen die Grundlagen vieler weitere Themengebiete hierzu.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Prozessmesstechnik
      Struktureller Aufbau
      Kennwerte und Kommunikation
      Temperaturmesstechnik, Prinzipien nach Anwendungsbereichen
      Druckmesstechnik, Prinzipien nach Anwendungsbereichen
      Drehzahlmesstechnik, Prinzipien nach Anwendungsbereichen
      Durchflussmesstechnik, Prinzipien nach Anwendungsbereichen
      Füllstandsmesstechnik, Prinzipien nach Anwendungsbereichen

      Prozessstelltechnik
      Widerstands- und Quellensteuerung
      elektrische, hydraulische und pneumatische Hilfsenergie
      Aufbau von Armaturen
      Kennlinien auslegen

      Signale
      zeitkontinuierliche und zeitdiskrete Signale
      Skalierung für die Automatisierung
      Filter entwerfen

      Praktische Regelungstechnik
      Empirisch Regelstrecken bestimmen
      Empirisch Regler auslegen
      Reglergerätetechnik

      Programmierbare Steuerungstechnik
      Steuerungen mittels GRAFCET spezifizieren
      Programmiersprachen nach DIN EN 61131-3
      Entscheidungstabellen nach DIN 66241
      Zustände und Betriebsarten von Steuerungen
      Steuerungsgerätetechnik

      Projekt

      Explosionsschutz konzipieren

      Feldgerätekommunikation über HART verwenden

      Feldgerätekommunikation über Profibus verwenden

      Feldgerätekommunikation über Foundation Fieldbus verwenden

      FDT/DTM mittels Pactware verwenden

      Messungen an Bussystemen durchführen

      Leitsysteme bedienen

      Leitsysteme konfigurieren

      Teamarbeit zur Abstimmung von Schwerpunkten der Fachthemengebiete

      Kompetenz im Umgang mit technischen Systemen im Labor zeigen

      Präsentation vorbereiten und halten
      technisches Fachthema darstellen
      Vorgehen der Detailplanung darstellen
      Vor- und Nachteile der Technologie darstellen
      Bezug zur Musteranlage aus PLTP herstellen
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Projekt
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Prozessleittechnik Planung
      Zwingende Voraussetzungen Projekt erfordert Anwesenheit im Umfang von: 1 x wöchentlich
      Empfohlene Literatur
      • eigenes Skriptum der Vorlesung (530 Seiten)
      • Taschenbuch der Automatisierungstechnik, Große, Schorn, Hanser Verlag
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      PLTS in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel PPR_BaET2020
      Modulbezeichnung Praxisprojekt
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 13
      Sprache englisch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 7
      Häufigkeit des Angebots jedes Semester
      Modul-Verantwortliche*r Studiengangsleiter(in) Bachelor Elektrotechnik
      Dozierende*r verschiedene Dozenten*innen / diverse lecturers

      Learning Outcome(s)

      Studierende sind in der Lage, die Bearbeitung einer umfangreichen, erkenntnistheoretischen oder praxisbezogenen (experimentellen) ingenieurwissenschaftlichen Problemstellung selbständig wissenschaftlich begründet zu planen, d. h.
      - die Problemstellung inhaltlich, innerhalb eines größeren fachlichen und organisatorischen, ggf. auch gesellschaftlichen und berufsethischen Kontexts, zu analysieren, abzugrenzen, zu strukturieren und zu ordnen
      - ein eigenes (Teil)Projekt in Abstimmung mit den weiteren Projektbeteiligten zu planen, dazu die erwartete Lösungsqualität und die erkennbaren Bearbeitungsrisiken z.B. anhand von Machbarkeitsstudien abzuschätzen und darauf basierend eine sinnvolle inhaltliche und zeitliche Abfolge der Bearbeitung festzulegen und zu begründen
      - die eigene Arbeitsorganisation an die im Projekt vorgegebenen organisatorischen Rahmenbedingungen anzupassen
      - die Konzeptphase des eigenen (Teil)Projekts in Kooperation mit den weiteren Projektbeteiligten und unter Einhalten der abgestimmten Rahmenbedingungen durchzuführen
      - im Studium erworbene Kenntnisse, Fertigkeiten und Handlungskompetenzen zielgerichtet, effektiv und effizient zur Bearbeitung und Lösung der Problemstellung einzusetzen und
      - die Problemstellung, die ingenieurwissenschaftliche Methodik zur Bearbeitung sowie das erarbeitete Projektkonzept und das darauf basierend erwartete Projektergebnis dem Auftraggeber und einem Fachauditorium angemessen schriftlich darzustellen.
      Studierende sind in der Lage, die wesentlichen Aussagen zum methodischen Vorgehen im Projekt sowie zum erarbeiteten Projektkonzept und dem darauf basierend erwarteten Projektergebnis zielgruppenorientiert in einem englischsprachigen Kurzbericht (scientific paper) mit vorgegebenem Layout, z. B. gemäß den Layoutvorgaben eines anerkannten englischsprachigen wissenschaftlichen Journals, zusammenzufassen und darauf basierend ihr Projektkonzept vor Fachpublikum in englischer Sprache zu präsentieren und zu verteidigen.

      Modulinhalte

      Projekt

      Das Praxisprojekt besteht aus folgenden obligatorischen Elementen: 
      1. Studierende suchen sich selbständig eine im Umfang der verfügbaren Bearbeitungszeit angemessene Problemstellung. Diese Problemstellung soll einen ausgeprägten fachlichen Bezug zum gewählten Studienprofil besitzen und möglichst in einen größeren Projektkontext eingebettet sein. Zur Bearbeitung der Problemstellung sollen die im Studium zu erwerbenden Kompetenzen erforderlich sein (qualifizierte Ingenieurtätigkeit). Das Praxisprojekt darf zur fachlichen Abgrenzung einer Problemstellung für die nachfolgende Bachelorarbeit herangezogen werden, z.B. im Sinne einer vorgeschalteten Konzept- und Machbarkeitsphase. Es kann entweder intern, d.h. in einem Labor der Fakultät bzw. der Hochschule, oder extern, d.h. in einem Unternehmen oder einer öffentlichen Institution mit elektrotechnischem Bezug, durchgeführt werden. Im Fall eines externen Praxisprojekts erstellen Studierende in Rücksprache mit einer fachlichen Betreuungsperson im Unternehmen (Auftraggeber des Projekts) vor Beginn der Praxisphase eine kurze Projektskizze. Diese Projektskizze wird von der betreuenden Dozent*in der Fakultät im Hinblick darauf begutachtet, ob der Inhalt des Projekts den wissenschaftlichen Ansprüchen genügt. Ist die Begutachtung positiv, wird die/der Studierende zum Projekt zugelassen.

      2. Studierende sollen das Projekt in der Rolle eines selbständigen Projektleiters (Einpersonenprojekt) oder eines selbständigen Projektmitarbeiters (Mehrpersonenprojekt, wobei Studierenden jeweils ein klar abgegrenztes Teilprojekt zugeordnet ist) durchführen. Im Fall eines externen Praxisprojekts soll der Auftraggeber nach Beendung des Projekts eine qualifizierte Bewertung zur Tätigkeit ausstellen (z.B. ein qualifiziertes Zeugnis).

      3. Studierende erstellen projektbegleitend einen Projektbericht. Dieser Projektbericht soll Folgendes enthalten:
      (i) Begründeter Projektplan einschließlich Analyse und Bewertung der Projektrisiken,
      (ii) Lastenheft bzw. detaillierte Problemstellung,
      (iii) Wissenschaftlich begründete Darstellung des erarbeiteten Projektkonzepts (Projektergebnis),
      (iv) Wissenschaftlich begründete Bewertung und Einordnung des erarbeiteten Projektkonzepts.
      Die betreuende Person gibt dem Studierenden Hinweise zur Gestaltung und Korrektur des Berichts.
      Lehr- und Lernmethoden Projekt
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 390 Stunden
      Präsenzzeit 12 Stunden ≙ 1 SWS
      Selbststudium 378 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      Zwingende Voraussetzungen
      Empfohlene Literatur
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      PPR in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel QKC_BaET2020
      Modulbezeichnung Quellen- und Kanalcodierung
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Uwe Dettmar/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Uwe Dettmar/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was? Die in gespeicherten oder aktuell entstehenden Daten befindliche Information extrahieren und gegen Fehler bei Übertragung über einen gestörten Kanal und Abhören durch Dritte schützen und zugehörige Verfahren analysieren und bewerten.
      Womit? Durch Anwendung von Verfahren und Algorithmen der Quellen- und Kanalcodierung und der Kryptographie.
      Wozu? Zur Gewährleistung einer vertraulichen, effizienten und sicheren Speicherung und Übertragung von Daten mit Hilfe von nachrichtentechnischen Systemen.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Vorlesung und Übungen werden in einer Lehrveranstaltung kombiniert. Nach der Vorstellung von neuem Lernstoff durch den Dozenten in Form von kurzen Blöcken wird dieser direkt von den Studierenden durch kurze Matlab- und Python-Übungen angewendet und vertieft. Längere Übungsaufgaben werden bereits zu Hause vorbereitet und die verschiedenen Lösungsvorschläge in der Präsenzveranstaltung besprochen.
      Über ein Lernportal werden elektronische Minitests zum aktuell behandelten Stoff als weitere Lernressource angeboten.

      Inhalt:
      - Vermittlung von Grundprinzipien und -begriffen
      - Systemtheoretische Beschreibung eines kommunikationstechnischen Übertragungsystems
      - mathematische Grundlagen zur Quellen- und Kanalcodierung und der Kryptographie
      - Informationstheoretische Aspekte der Quellen- und Kanalcodierung
      - Praktische Codes zur Quellen- und Kanalcodierung
      - Aspekte der Informationssicherheit
      - public und private key Kryptographie und praktische Anwendung
      - kryptologische Protokolle

      Die Studierenden lernen die o.g. Themen in der Vorlesung kennen, erwerben Grundwissen und vertiefen dieses durch Selbststudium mit Hilfe von Literatur, YouTube Videos und anderen Netzressourcen (selbstständige Informationsbeschaffung), sowie in Lerngruppen (Teamwork).

      Durch kleine Übungsaufgaben und Programme wird in der Präsenzveranstaltung bereits ein aktiver Umgang mit den vorgestellten Verfahren ermöglicht. Umfangreichere Rechenaufgaben werden am Ende der Veranstaltung behandelt und die Lösungswege diskutiert, um dadurch den Studierenden relevante Problemestellungen vorzustellen und ihre Fähigkeit zur Lösungsfindung zu entwickeln.

      Die Studierenden lernen darüber hinaus:
      - nachrichtentechnische Systeme zu analysieren und deren Performanz zu ermitteln bzw. abzuschätzen.
      - Verfahren der Quellen- und Kanalcodierung und Kryptologie zu vergleichen und zu bewerten
      - Kenntnisse auf technische Problemstellungen anzuwenden

      Praktikum

      Bearbeitung von geeigneten Praktikumsaufgaben aus dem Bereich der Quellen- und Kanalcodierung in Form von Jupyter Notebooks. Die Studierenden verwenden dabei teilfertige oder vorhandene Programme für Simulationen. Sie notieren die Ergebnisse, erzeugen graphische Darstellungen und diskutieren die Ergebnisse.

      Matlab mit der  Communications Toolbox wird für Simulationsaufgaben verwendet, deren zeitlicher Aufwand für eine Eigenentwicklung zu groß ist.

      - Die Studierenden schulen ihre Fähigkeiten zur Lösung technischer Probleme mit Hilfe von Computerprogrammen.
      - Sie analysieren und simulieren nachrichtentechnische Systeme und bewerten deren Eigenschaften.
      - Sie schulen ihre Selbstorganisation und ihr problemorientieres Denken und Handeln.
      - Sie trainieren das Lösen von Aufgaben im Team und ihre kommunikativen Fähigkeiten.
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul MA1: Kenntnisse in Lineare Algebra, Funktionentheorie, Algebra Fähigkeit, diese Kenntnisse in praktischen Problemen anzuwenden.
      • Modul MA2: Kenntnisse: Reihen und Folgen, Fehlerrechnung Fähigkeit, diese Kenntnisse in praktischen Problemen anzuwenden.
      • Modul PI1: Algorithmen zur Lösung vorgegebener Probleme formulieren Beherrschung grundlegender Programmierfähigkeiten
      • Die Studierenden sollten Grundkenntnisse in den Gebieten Lineare Algebra, Stochastik und Algebra und zusätzlich Programmierkenntnisse mitbringen, die es Ihnen ermöglichen, einfache Programme in einer höheren Programmiersprache zu schreiben. In der Vorlesung werden Matlab/Octave und Python verwendet.
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 4 Praktikumstermine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • BOSSERT, M. : Einführung in die Nachrichtentechnik. Oldenbourg Verlag, 2012.
      • BOSSERT, M. : Kanalcodierung.Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH, 2013.
      • NEUBAUER, A. : Informationstheorie und Quellencodierung. Wilburgstetten : Schlembach, 2006.
      • PROAKIS, J. G. ; SALEHI, M. : Digital Communications. 5. McGraw–Hill, 2008.
      • SAYOOD, K. : Introduction to data compression. third. Elsevier Morgan Kaufmann, 2000.
      • MEYER, M. : Kommunikationstechnik. 4. Vieweg und Teubner, 2019.
      • SKLAR, B. : Digital Communications. Prentice Hall PTR, 2001
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel RT_BaET2020
      Modulbezeichnung Regelungstechnik
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 5
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Jens Onno Krah/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Jens Onno Krah/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Statisches Verhalten von Regelstrecken und Regelkreisen analysieren.
      Üben anhand von Kennlinienfeldern und Linearisierungen.
      Dynamisches Verhalten von Regelstrecken kennenlernen
      Empirische Betrachtungen durchführen, Differentialgleichungen aufstellen, Laplace-Transformation verwenden, Übertragungsfunktionen berechnen, Frequenzgang und Bode-Diagramm erstellen.
      Stabilität von Regelkreisen
      Algebraische Stabilitätskriterien anwenden, Nyquist-Kriterium verwenden.
      Parametrierung von Reglern
      Anwenden von Entwurfsverfahren, Entwerfen mit Frequenzkennlinien / Bode-Diagramm, Parametrieren durch Polvorgabe
      Gerätetechnik, zeitdiskreter Regelkreis
      Kennelernen von dedizierten Reglern und Differenzengleichungen
      Algorithmische Abtastregelungen parametrieren.
      Vermaschte Regelkreise
      Kennenlernen von Kaskadenregelung, optional mit Vorsteuerung bzw. Störgrößenaufschaltung.
      Split-Range-Regelungen anwenden.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Übertragungsfunktion des geschlossenen Regelkreises

      Wahl eines geeigneten Reglers bei gegebener Strecke

      Berechnung der Stabilität von Regelkreisen

      Praktikum

      Handhabung und korrekte Anwendung von Simulationswerkzeugen

      Einsatz und Beurteilung der Funktion von Reglern

      Aufbau von Regeleinrichtungen

      Lösung von Regelaufgaben
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul MA1: Gleichungssysteme lösen
      • Modul MA2: Differentialrechnung / Integralrechnung
      • Modul ASS: Laplace Transformation, Block Diagramme aufstellen
      • Modul GE1: Kirchhoffsche Maschen- und Knotenregeln
      • Modul MT: Spannungsmessung, Strommessung Umgang mit Messgeräten Fehlerrechnung
      • MA1, MA2, GE1, GE2, ASS, MT
      Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 3 Praktikumstermine
      Empfohlene Literatur
      • Skript
      • Lutz, Wendt: Taschenbuch der Regelungstechnik, Verlag Harri Deutsch.
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel SE_BaET2020
      Modulbezeichnung Software Engineering
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch und englisch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Stefan Kreiser/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Stefan Kreiser/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Studierende sind allein und als Teil eines Teams in der Lage, ein automatisierungstechnisches Softwaresystem als Teil eines Automatisierungssystems angemessener Komplexität qualitätsgesteuert, modellbasiert, zielgerichtet, effektiv, effizient, nachvollziehbar und begründet zu entwickeln, basierend auf z. T. unpräzisen, unvollständigen und widersprüchlichen Nutzungs- und Einbettungsanforderungen für das Automatisierungssystem insgesamt und für ggfs. vordefinierte Komponenten desselben, um später Softwaresysteme auch für Automatisierungssysteme höchster Komplexität systematisch entwickeln zu können. Zur Entwicklung setzen die Studierenden agile Entwicklungsmethoden auf professionellen Entwicklungswerkzeugen zur Systemmodellierung und Programmentwicklung ein und nutzen dabei Modelltransformationen (Systemmodell, Software Modell, Implementierungsspezifikation).

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      • Begriffe
        • Softwaresystem, Softwareprodukt
        • Softwarequalität
        • Komplexität
      • Objektorientiertes Modellieren mit UML
        • Domänenmodell (Struktur, Verhalten, Systemgrenzen / Schnittstellen)
        • Softwarearchitekturmodell
        • Implementierungsmodell
        • Modelltransformationen
        • Modellierungswerkzeuge
      • Vorgehensmodelle
        • lineare (Phasenmodell, V-Modell)
        • evolutionäre (eXtreme Programming, Scrum, Timebox)
      • Qualitätsmanagement (SOPs)
      • Anforderungsanalyse
        • Requirements Engineering
        • Design-Input-Requirements (Lastenheft)
        • Gesetze, Normen und organisatorische Vorgaben
      • Produktrisikoanalyse (FMEA, FTA)
      • Entwurf
        • Designprinzipien
        • Machbarkeitsstudien
        • Systemspezifikation (Pflichtenheft)
        • Softwarespezifikationen
      • Implementierung
        • Wahl der Programmiersprachen, Programmierrichtlinien
        • Entwicklung in verteilten Teams, Entwicklertest
        • Systemintegration
        • Inbetriebnahme
      • Verifikation & Validierung
        • Formalisierte Softwaretests (dynamische, statische)
        • Feldevaluation
        • Betriebsbegleitung
      • Managementaufgaben
        • Dokumentmanagement
        • Konfigurationsmanagement (Versionsmanagement, Buildmanagement)
        • Testmanagement
        • Änderungsmanagement

      • Technische Softwaresysteme analysieren
        • Systemanforderungen methodisch ermitteln, konsolidieren und priorisieren
        • formalisierte Anforderungsspezifikation entwerfen
      • Technische Softwaresysteme modellieren
        • Notationen der Unified Modeling Language zur Modellierung einfacher Softwaresysteme nutzen
        • Strukturnotationen (Klassendiagramm, Paketdiagramm, Komponentendiagramm, Verteilungsdiagramm)
        • Verhaltens- und Schnittstellennotationen (Anwendungsfalldiagramm, Aktivitätsdiagramm und Aktionskonzept Zustandsautomat und Protokollautomat, Sequenzdiagramm)
      • Modellierungsebenen benennen und abgrenzen
        • Systemmodell (Kundensicht): Entitätenmodell, Schnittstellenmodell, Verhaltensmodell
        • Softwaremodell (Entwicklersicht): Technische Klassenmodelle, detaillierte Verhaltensmodelle, Designprinzipien, grundlegende Softwarearchitekturen
      • Kontext, Grenzen, Aufgaben, Verhalten und Strukturen einfacher Softwaresysteme aus Texten ableiten
        • technische Textabschnitte vollständig erfassen
        • implizite Angaben erkennen und verstehen
        • Inkonsistenzen erkennen und auflösen
        • fehlende Angaben erkennen und ableiten bzw. erfragen
      • Softwaresysteme mit UML2-Notationen modellieren
        • einfache Systemmodelle iterativ entwerfen (Entitätenmodell entwerfen, Kontext- und Anwendungsfallmodell aus Kundensicht entwerfen, Anwendungsfälle detaillieren, Standardszenario und wesentliche Alternativszenarien beschreiben und als Aktivitätsdiagramm verfeinern)
        • einfache Softwaremodelle iterativ entwerfen (Refactoring und Detaillierung des Entitätenmodells aus Entwicklersicht, Verhaltensmodelle aus Entwicklersicht detaillieren, strukturbasiertes Verhalten als State Chart modellieren, Aktivitäten bis zur Aktionsebene verfeinern, Zusammenhang zwischen Aktionen und Klassenmethoden herstellen)
      • Professionelles UML2-Entwurfswerkzeug bedienen
      • Modelle verifizieren
        • Bewertungskriterien definieren
        • Einhalten von Modellierungsvorgaben und Designprinzipien
        • Vollständigkeit bzw. unnötige Komplexität
        • Qualität im Hinblick auf spezifische Kundenvorgaben bewerten (Testfälle definieren, Modellreviews durchführen und dokumentieren,
      • Modellfehler entdecken und benennen, Modelle anhand der Bewertungen korrigieren und optimieren)
      • Technische Softwaresysteme entwerfen
        • Produktrisiken ermitteln, Milderungsmaßnahmen definieren und im Entwurf berücksichtigen
        • Designprinzipien zum Erreichen definierter Qualitätsziele benennen, erläutern und anwenden
        • problemgerechte System- und Softwarearchitektur auswählen und anwenden
        • Methoden zur Softwareentwicklung in verteilten Teams erläutern und exemplarisch anwenden
        • Methoden zur Softwareprüfung in verteilten Teams erläutern und exemplarisch anwenden
      • Technische Softwaresysteme qualitätsgesteuert entwickeln
        • Vorgehensmodelle exemplarisch anwenden)
        • Informationen aus internationalen Standards zur Softwareentwicklung gewinnen (Deutsch/Englisch)

      Projekt

      • Größere technische Softwaresysteme analysieren
        • umfangreiche technische Texte erfassen und verstehen, insbesondere englischsprachige Texte
        • umfangreiche Systemanforderungen auswerten und anordnen
      • Größere technische Softwaresysteme modellieren
        • Modellierungsebenen abgrenzen: Systemmodell (Kundensicht), Softwaremodell (Entwicklersicht)
        • Modellnotationen systematisch zur Systembeschreibung nutzen
        • Schnittstellen-, Verhaltens- und Strukturmodelle in UML2-Notationen iterativ herleiten
        • Professionelles UML2-Entwurfswerkzeug zielgerichtet einsetzen
        • Modelle verifizieren und bewerten, Modellfehler korrigieren und Modelle optimieren
      • Größere technische Softwaresysteme entwerfen
        • Designprinzipien zum Erreichen definierter Qualitätsziele auswählen und anwenden
        • problemgerechte System- und Softwarearchitektur auswählen und anwenden
        • Softwareentwicklung und Softwareprüfung in verteilten Teams durchführen
      • Quellcode erstellen und prüfen
        • gegebenen Quellcode analysieren und zielgerichtet erweitern
        • objektorientierte Programmiersprache (C++) nutzen
      • Größere technische Softwaresysteme qualitätsgesteuert entwickeln
        • evolutionäres Vorgehensmodell anwenden
        • Informationen aus internationalen Standards zur Softwareentwicklung gewinnen (Deutsch/Englisch)
      • Arbeitsergebnisse des Teams in englischer Sprache kompakt und zielgruppengerecht präsentieren

      Handlungskompetenzen zeigen: Realweltsysteme modellieren

      • Dekomposition (Systemgrenzen erkennen bzw. definieren und korrekt nutzen, Systemschnittstellen erkennen bzw. definieren und korrekt nutzen, Systemstrukturen erkennen bzw. definieren und korrekt darstellen, Systemfunktionen erkennen bzw. definieren und korrekt darstellen)
      • Komposition (Struktur- und Verhaltensmodelle erstellen, Modelle integrieren, Teilmodelle und Gesamtmodell verifizieren und bewerten)
      • komplexe Aufgaben arbeitsteilig im Team bewältigen (einfache Projekte planen und steuern, Absprachen und Termine einhalten, Reviews planen und durchführen)
      • Modelltransformationen anwenden (Modellelemente aus gegebenem C++ Quellcode zurückführen, Modelle durch manuelle Quellcodeanalyse vervollständigen und verifizieren, Systemerweiterungen und Lösungsmodifikationen auf Basis einer aktuellen Spezifikation modellieren, Quellcode aus neuem Modell generieren und generierten Quellcode manuell vervollständigen, Implementierung im Debugger und durch systematische Tests auf dem Zielsystem verifizieren)
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Projekt
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul IP: Erfassen einer in natürlicher Sprache gegebenen Softwarespezifikation Programmieren in einer prozeduralen Programmiersprache
      • Modul PI2: Erfassen einer in natürlicher Sprache gegebenen Softwarespezifikation Programmieren in einer objektorientierten Programmiersprache Klassen und Objekte
      • Modul EPR: zielgerichtetes Arbeiten im Team
      • - grundlegende Kenntnisse zur Verhaltensmodellierung (z.B. PAP, Automaten, State Charts, Petrinetze)
        - grundlegende Programmierkenntnisse in C/C++
        - grundlegende Kenntnisse in Objektorientierung (Klassen, Objekte)
      Zwingende Voraussetzungen
      • Projekt erfordert Anwesenheit im Umfang von: 2 Termine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Projekt
      Empfohlene Literatur
      • I. Sommerville: Software Engineering (Addison-Wesley / Pearson Studium)
      • OMG Unified Modeling Language Spec., www.omg.org/uml
      • Oestereich, Bernd et. al.: Analyse und Design mit der UML 2.5: Objektorientierte Softwareentwicklung, Oldenbourg Wissenschaftsverlag
      • Litke, H.D.: Projektmanagement - Handbuch für die Praxis: Konzepte - Instrumente - Umsetzung, Carl Hanser Verlag
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      SE in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise Vorlesung / Übung wöchentlich (Flipped Classroom), Projektarbeit
      Letzte Aktualisierung 3.7.2023, 14:45:35
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel SM_BaET2020
      Modulbezeichnung Sensorik und Messwertverarbeitung
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Johanna May/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Johanna May/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Studierende analysieren und bewerten Sensoren und deren Messwerte mithilfe von Kenntnissen über die wichtigsten physikalischen Sensorprinzipien, indem sie anhand von exemplarischen Messungen in einem Projekt Erfahrungen sammeln, um später in weiteren Modulen, Abschlussarbeit und Beruf Sensoren fachgerecht einsetzen und deren Messergebnisse kritisch bewerten zu können.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Temperatursensoren, Dehnungsmessstreifen, kapazitive Sensoren, Piezosensoren, Druck- und Flusssensoren, Magnetsensoren (Hall, AMR, GMR, TMR), optische Sensoren, Sensorsysteme, Lambdasonde, Mikrosystemtechnik, Messsignale, zeitdiskrete Signale, Messwertübertragungssysteme, diskrete Fouriertransformation, Kurzzeitspektralanalyse, Fensterfunktionen

      Bewertung von Sensoren mithilfe von Kennlinien und Kenndaten inbesondere bezüglich Empfindlichkeit, Querempfindlichkeit, Genauigkeit, Auflösung

      Praktikum

      Bestimmen von Kennlinien bestimmter Sensoren, daraus Ableitung eines Messszenarios, Auswertung der Messdaten und Präsentation des gesamten Praktikums als Projekt
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul GE1: Funktionsweise elektrischer Schaltungen, Ohmsches Gesetz
      • Modul GE2: Frequenzverhalten elektrischer Schaltungen, Verhalten von Kondensatoren und Induktivitäten
      • Modul MT: Funktionsweise der Wheatstone-Brücke, Konzept der Messgenauigkeit, Messwertverteilungen
      • Grundlagen Elektrotechnik, elektrische Messtechnik, Mathematik, Programmierkenntnisse
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 4 Termine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • Parthier „Messtechnik“, Vieweg + Teubner, 6. Auflage, 2011 → e-book
      • Hering, Schönfelder „Sensoren in Wissenschaft und Technik“, Vieweg + Teubner, 2012
      • Niebuhr, Lindner „Physikalische Messtechnik mit Sensoren“, Oldenbourg, 6. Auflage, 2011
      • Regtien „Sensors for Mechatronics“, Elsevier, 2012
      • Hesse, Schnell, „Sensoren für die Prozess- und Fabrikautomation“, 4. Aufl., Vieweg+Teubner, 2009 → e-book
      • Werner, „Digitale Signalverarbeitung mit MATLAB“, Vieweg+Teubner, 2012 → e-book
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      SEN in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel SMC_BaET2020
      Modulbezeichnung Smart City
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Christof Humpert/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Dr. Maike Bröker/Lehrbeauftragte

      Learning Outcome(s)

      Die Studierenden können geeignete Maßnahmen und Eigenschaften einer Smart City benennen, analysieren und planen, indem sie
      - die verschiedenen Definitionsmöglichkeiten einer Smart City kennen und verstehen,
      - die Probleme der urbanen Entwicklung im Kontext der Ressourcenverknappung verstehen,
      - weltweite Stadtprojekte und deren Maßnahmen analysieren,
      - gesellschaftliche Auswirkungen erkennen und
      - eigene Ansätze einer Smart City planen,
      um später die Aspekte einer Smart City im Bereich der Planung urbaner Konzepte, der städtischen Energieversorgung oder der urbanen Mobilität der Zukunft berücksichtigen zu können.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      - Definition und typische Maßnahmen einer Smart City
      - Probleme der urbanen Entwicklung
      - große Stadtprojekte weltweit und Systemsicht
      - gesellschaftliche Auswirkungen und Herausforderungen
      - Mobilität der Zukunft und Energieversorgung im urbanen Raum
      - Grundlagen zur wissenschaftliche Recherche
      - Anforderung zur Erstellung von Bericht und Vortrag

      Maßnahmen einer Smart City analysieren und kritisch bewerten
      wissenschaftliche Recherchen durchführen
      wissenschaftliche Vorträge vorbereiten

      Projekt

      wissenschaftliche Recherchen durchführen
      wissenschaftliche Vorträge vorbereiten
      komplexe Aufgaben im Team bewältigen
      geeignete Maßnahmen einer Smart City bewerten, auswählen und entwickeln
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Projekt
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      Zwingende Voraussetzungen Projekt erfordert Anwesenheit im Umfang von: zu den Vorträgen
      Empfohlene Literatur
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      SMC in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Perma-Links zur Organisation ILU-Kurs für die Lehrveranstaltung Smart City
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel SMP_BaET2020
      Modulbezeichnung Signalverarbeitung mit Matlab/Python und µC
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch und englisch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Harald Elders-Boll/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r
      • Prof. Dr. Harald Elders-Boll/Professor Fakultät IME
      • Prof. Dr. Uwe Dettmar/Professor Fakultät IME
      • Prof. Dr.-Ing. Christoph Pörschmann/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Entwurf, Analyse und Implementierung von Systemen und Algorithmen zur Signalverarbeitung in Software und Hardware durch praktische Übungen und das selbstständige Bearbeiten von Hard- und/oder Software-Projekten, um erfolgreich neue Systeme und Anwendungen der Signalverarbeitung in unterschiedichen Anwendungsbereichen entwickeln zu können

      Modulinhalte

      Vorlesung

      Prinzipien der digitalen Signalverarbeitung:
      Abtastung und Rekonstruktion
      Digitale Filter
      DFT und FFT
      Implementierung der Faltung mit Hilfe der FFT
      Spektralanalyse
      Signalgenerierung

      Echtzeitsignalverarbeitung:
      Interrupt und Polling
      Blockbasierte Signalverarbeitung

      Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung anwenden:
      Grundlegende Prinzipien der digitalen Signalverarbeitung verstehen und erklären können
      Unterschiedliche Filter Typen und Implementierungen vergleichen und bewerten können

      Implementierung und Echtzeitsignalverarbeitung:
      Grundlegende Problematik der Echtzeitsignalverarbeitung darstellen können
      Einflussfaktoren auf die Verarbeitungsgeschwindigkeit benennnen können
      Grundlegende Verfahren zur Echtzeitsignalverarbeitung verstehen und erklären können

      Praktikum

      Implementierung einfacher Verfahren der Signalverarbeitung in Python/Matlab und auf Mikroprozessoren.

      Projekt

      Implementierung in Python/Matlab:
      Algorithmus in Python/Matlab programmieren, debuggen und optimieren.

      Implementierung auf einem Mikroprozessor
      Algorithmus in C auf Zielprozessor programmieren
      Entwicklungsumgebung kennen und nutzen können
      Algorithmus auf den verwendeten Hardware effizient realisieren

      komplexe Aufgaben im Team bewältigen:
      einfache Projekte planen und steuern
      Absprachen und Termine einhalten
      Reviews planen und durchführen

      Verfahren der Signalverarbeitung auf Zielplatform implementieren:
      Vorgegebene Verfahren der digitalen Signalverarbeitung verstehen
      Notwendige Literatur beschaffen und verstehen
      Mathematisch formulierte Verfahren in Programmcode umsetzen
      Programm testen, prüfen und optimieren

      Arbeitsergebnisse darstellen:
      Präsentation der Ergebnisse der Projektarbeit (in Englisch)
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung
      • Praktikum
      • Projekt
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul DSS: Grundbegriffe von zeitdiskreten Signale und Systemen, Stabilität, Kausalität, LSI-Systeme: zeitdiskrete Faltung zeitdiskreter Signale, FIR und IIR Filter Abtatstung, Abtasttheorem, Aliasing DTFT, Frequenzgang z-Transformation, Zusammenhang zwischen Frequenzgang und Übertragungsfunktion, Blockschaltbilder DFT, Leakage-Effekt
      • grundlegende prozedurale Programmierkenntnisse
        Grundkenntnisse der digitalen Signalverarbeitung: Abtasttheorem, Digitale Filter, Fouriertransformation
      Zwingende Voraussetzungen
      • Projekt erfordert Anwesenheit im Umfang von: 8 Termine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Projekt
      Empfohlene Literatur
      • Welch, Wright, Morrow: Real-Time Digital Signal Processing (CRC Press)
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 19.11.2019, 09:38:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel SN_BaET2020
      Modulbezeichnung Schaltnetzteile
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Christian Dick/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Christian Dick/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Der Studierende kann das für eine bestimmte Funktion notwendige Schaltnetzteil benennen, analysieren, bewerten und erste Schritte in der Auslegung vornehmen,

      indem er Simulationstools nutzt, analytische Berechnungen durchführt, an Schaltkreisen experimentiert, in dem er bei der Interpretation signifikate Effekte von Effekten zweiter Ordnung unterscheidet,

      um im Schaltungsdesign und in der Schaltungssynthese zentrale Schritte durchführen zu können (HF1), um konkrete Schaltungen in Betrieb nehmen zu können und dabei Plausibilitätsprüfungen durchführen zu können (HF2) und um im Hinblick auf die Produktion von Schaltnetzteilen, insbesondere der darin enthaltenen Magnetika, wesentliche Randbedingungen zu kennen.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Durchflusswandler, Sperrwandler, Gegentaktwandler, Resonanzwandler, Schaltentlastung, Störaussendungen und Filterung

      Analyse und Bewertung von HF Schaltungen inkl. Störaussendungen und Filterung, Design magnetischer Kreise

      Praktikum

      Folgende Topologien können seitens der Studierenden analysiert, beschrieben, bewertet, aufgebaut, in Betrieb genommen und vermessen werden, ferner können die gemessenen Effekte erklärt werden.

      Tiefsetzsteller mit Fokus auf die Induktivität

      Sperrwandler

      Gegentaktwandler

      Serienresonanzwandler
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul LE: Analyse, Auslegung und Design von DC-DC Wandlern
      • Erfolgreiche Teilnahme am Modul Leistungselektronik
      Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: Labortermine (12 Std.)
      Empfohlene Literatur
      • Online Simulationstool der ETH Zürich: https://www.ipes.ethz.ch
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      SN in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Perma-Links zur Organisation Kurs in ILU
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 3.7.2023, 14:45:35
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel SRF_BaET2020
      Modulbezeichnung Strahlung, Radiometrie, Fotometrie
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was: Die Studierenden können Licht- und Strahlungsquellen ausmessen, charakterisieren, analysieren, vergleichen und bewerten. Sie können die Spektren von Strahlungsquellen berechnen und beurteilen und Licht und optische Strahlung differenzieren.
      Womit: indem sie in Vorträgen die Radiometrischen- und Fotometrischen Grundgrößen sowie die Strahlungsübertragungsgesetze kennen gelernt haben, sowie die physikalischen Grundprinzipien zur Strahlungserzeugung und die Theorie zur Berechnung der Spektren von Hohlraumstrahlern.
      Indem sie in Übungen die Theorie und Berechnungen selbstständig vertiefen und in Praktikumsversuchen die Theorien und eigenen Berechnungen durch Experimente verifizieren,
      Wozu: um später eigene Strahlungs- oder Lichtquellen und Messsystem zur Beurteilung von Strahlungsquellen zu entwerfen und mittels mathematischer Formeln relevante optische charakterisierende Größen der Quellen zu berechnen. Um später bestehende Licht- und Strahlungsquellen für verschiedenste Beleuchtungs-Applikation auszuwählen und zu bewerten.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Grundbegriffe der Radiometrie und Fotometrie
      Spektrum der elektromagnetischen Strahlung
      Farbe
      Farbtemperatur
      Radiometrische Grundgrößen
      Differentieller Raumwinkel
      Strahlungsenergie
      Strahlungsfluss
      Strahlstärke
      Spezifische Ausstrahlung
      Strahldichte
      Bestrahlungsstärke
      Bestrahlung
      Fotometriesche Grundgrößen
      Lichtmenge
      Lichtsstrom
      Lichtstärke
      Leuchtdichte
      Beleuchtungsstärke
      Belichtung
      Lambertscher Strahler
      Grundgesetz der Strahlungsübertragung
      Materialkennzahlen zur Beschreibung der Wechselwirkung Strahlung mit Materie
      Spektraler Reflexionsgrad
      Spektraler Transmissionsgrad
      Spektraler Absorptionsgrad
      Spektraler Emissionsgrad
      Thermisches Gleichgewicht
      Stationarität

      Strahlungsgesetze des schwarzen Hohlraumstrahlers
      Plancksches Strahlungsgesetz
      Rayleigh-Jeans-Gesetz
      Ultraviolett Katastrophe
      Wiensches Strahlungsgesetz
      Wiensches Verschiebungsgesetz
      Stefan Boltzmann Gesetz
      Kirschhoffsches Gesetz

      Streuung
      Rayleigh Streuung
      Mie Streuung

      Strahlungsdetektoren
      Photodiode
      Spektrometer
      Bolometer
      Sonderdetektoren

      Eigenschaften spezieller Elemente und optischer Systeme
      Strahlungsquellen
      Schwarze Strahler
      Grauer Strahler
      Lumineszenzstrahler
      Sonderstrahlungsquellen: Synchrotron, Plasmaquelle
      etc.
      Selektiver Strahler
      Pyrometrie
      optischer Aufbau
      Funktionsweise
      Korrektur der Umgebungstemperatur
      Lichtquellen
      Halogenlampe
      Gasentladungslampe
      Leuchtdioden

      Berechnen von
      Umrechung von spektraler Energiedichte in spektraler
      Strahldichte
      Umrechnung von Frequenz bezogener spektraler
      Strahldichte in Wellenlänge bezogene Strahldichte
      spezifischen Ausstrahlung aus spektralen Strahldichte
      Umrechnung zwischen Radiometrischen Größen und
      Fotometrische Größen
      Strahlungsausbeute
      Wellenlänge aus Bandlücke bei Leuchtdioden

      Charakterisieren von
      Zeitverhalten thermischer Strahler
      Zeitverhalten Lumineszenzstrahler

      Beurteilen und bewerten von
      thermischen Strahlern
      Lumineszenzstrahlern
      Entladungsstrahlungsquellen

      Praktikum

      optische Aufbauten justieren

      Messreihen aufnehmen und dokumentieren

      Diagramme erstellen

      Ergebnisse auf Plausibilität überprüfen

      Zusammenhänge erkennen und verstehen

      Fehlerrechnung

      grundlegende optische Aufbauten selber realisieren
      aufbauen
      justieren und eine
      Funktionsprüfung durchführen

      naturwissenschaftlich / technische Gesetzmäßigkeiten mit einem optischen Aufbau erforschen
      Messreihen planen
      Fehlereinflüsse abschätzen
      Tauglichkeit des Aufbaus überprüfen

      selbst gewonnenen Messreihen auswerten
      Messwerte graphisch darstellen
      Implizite Größen aus Messwerten math. korrekt berechnen
      logische Fehler entdecken und bennen
      Messwerte mittels vorgegebener Formeln simulieren

      einen nachvollziehbaren Bericht verfassen
      Aufgabenstellung beschreiben
      Lösungsansatz darlegen
      Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
      Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren

      Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten
      Organisieren in Teilaufgaben
      Messergebnisse diskutieren
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Differentialrechnung
      Integralrechnung
      Trigonometrie
      elementare Geometrie
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 3 Praktikumstermine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • Pedrotti, Pedrotti, Bausch, Schmidt: Optik für Ingenieure. Grundlagen (Springer)
      • Hecht: Optik (Oldenbourg)
      • Bergmann, Schaefer, Bd.3, Optik, de Gruyter
      • Schröder, Technische Optik, Vogel Verlag
      • Naumann, Schröder, Bauelemente der Optik, Hanser Verlag
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel STE_BaET2020
      Modulbezeichnung Steuerungstechnik
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Stefan Kreiser/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r
      • Prof. Dr. Stefan Kreiser/Professor Fakultät IME
      • Norbert Kellersohn/Lehrkraft für besondere Aufgaben

      Learning Outcome(s)

      Die Studierenden sind in der Lage, umfangreiche, in natürlicher Sprache gegebene steuerungstechnische Aufgabenstellungen zu analysieren und daraus nebenläufige ereignisdiskrete Systeme, unter Berücksichtigung typischer automatisierungstechnischer System-, Entwicklungs- und Wartungsanforderungen, methodisch mit Hilfe von z.B. State Charts oder Petrinetzen zu modellieren und unter Verwendung aktueller Entwicklungswerkzeuge auf einem industriellen Steuerungsgerät zu implementieren, um später komplexe Steuerungssysteme modellbasiert entwerfen zu können.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      • Modellbildung
        • Strukturierung
          • Systemgrenzen
          • Systemzerlegung
          • Schnittstellen
          • Systemfunktionen
        • Verhaltensmodellierung
          • Statecharts (SC)
            • hybride Netze
            • Nebenläufigkeit
            • Hierarchie und Historie
            • Aktionskonzept
          • Petrinetze (PN)
            • S/T-Netze
              • Netzelemente
              • Netzmatrix
                • Vorbereichsmatrix
                • Nachbereichsmatrix
            • B/E-Netze
            • Verhaltensanalyse
              • Schaltsequenzen
              • E-Graph
              • Überdeckungsgraph
              • Invarianten
            • Verhaltensbewertung
              • Lebendigkeit
              • Reversibilität
              • Beschränktheit
              • Determiniertheit
            • Steuerungstechnisch Interpretierte Petrinetze (SIPN)
            • Modellierungsmuster
              • Komplementstelle / Reservierung
              • Kanten
                • Test
                • Inhibitor
                • Event
              • Hierarchie
                • zeitbehaftete Transitionen
                • Transitionsunternetze
                • Stellenunternetze
                • Seiten
              • variables Kantengewicht

      • Steuerungssysteme
        • Signalverarbeitung
          • Echtzeit
            • Arten
            • Herkunft von Zeitbedingungen
          • Diskretisierung
            • Wert
            • Zeit
        • Sensorik
          • Signaltechnischer Aufbau Sensorsysteme
          • Kalibrierung
        • Aktorik
          • Signaltechnischer Aufbau Aktorsysteme
        • Steuerungsgeräte
          • IPC
            • Programmorganisation
              • Ressourcen
              • RTOS
                • Tasks und Threads
                • Scheduling
            • Gerätebeispiele
              • µC-Boards
              • Prozessrechner
              • PAC
              • RTU
          • SPS
            • EN61131
              • Konfiguration
                • Ressourcen
                • zyklische Tasks
                • EA-Variable
              • Programmorganisation
                • POE
                • Datentypen
                • Funktionsbausteine
              • Programmiersprachen
                • vergleichende Übersicht
                • prozedural (ST)
                • grafische Sprachen (FB)
            • musterbasierte Implementierung von SIPN auf SPS
            • Gerätebeispiele
        • verteilte Automatisierungssysteme
          • Kommunikation
            • Strukturen
              • Stern
              • Bus
              • Ring
              • Redundanz
            • Verfahren
              • Shared Memory
              • Message Passing
                • asynchron
                • synchron
                • Rendezvous
              • Futures
          • OSI-Modell
            • Protokollschichten
            • MAC-Verfahren
              • deterministisch
              • nicht deterministisch
          • Feldbusse
            • Industrie (EN61158)
              • Interbus
              • Profibus
              • Profinet
            • Automotive
              • CAN
              • Flexray
          • Netze
            • Protokollschichten
              • IEEE802
              • IP
              • Transportprotokolle
                • UDP
                • TCP
                • SCTP
            • Industrial Ethernet
              • Hardware
              • QoS
                • Redundanz (RSTP)
                • Virtuelle Netze (VLAN)
          • Leitsysteme
            • EN 61499
              • Architektur
              • Programmierung
            • Sicherheit
              • Gerätesicherheit
              • Netzwerksicherheit
          • MES und ERP
        • Stückgutverfolgung
          • Automatische Objektidentifikation (AutoID)
          • Objekthistorie
          • Protokolle

      • Verhalten ereignisdiskreter Systeme modellieren
        • Systemverhalten aus Texten verstehen
          • technische Textabschnitte vollständig erfassen
          • implizite Angaben erkennen und verstehen
          • fehlende Angaben erkennen und ableiten bzw. erfragen
        • als State Chart (SC) modellieren
          • FSM als Spezialfall erkennen
          • Steuerungstechnisch Interpretiertes Netz
        • als Petrinetz modellieren
          • BE-Netz
          • ST-Netz
            • Syntax beherrschen
            • Muster und Makros erkennen und zielführend anwenden
          • hierarchisches Netz
            • tiefe Hierarchien verwenden
              • flache Hierarchie verwenden
          • Steuerungstechnisch Interpretiertes Netz
        • Petrinetz-Entwicklungswerkzeug verstehen und zielgerichtet einsetzen
        • Modelle verifizieren
          • Bewertungskriterien definieren
            • Äquivalenz
            • Vollständigkeit
            • Determiniertheit
            • Lebendigkeit
            • Reversibilität
            • Beschränktheit
            • Einhalten von Modellierungsvorgaben
          • Testfälle definieren
          • statische Reviews durchführen und dokumentieren
            • Selbst
            • mit Peer
            • grafische Analyse
            • (mathematische Analyse)
          • dynamische Tests im Simulator durchführen
        • Modelle anhand der Testergebnisse korrigieren und optimieren

      • Steuerungssysteme entwerfen
        • Echtzeit
          • Echtzeitbedingungen ableiten
          • geeignete Steuerungsgeräte auswählen
          • geeignete Bussysteme auswählen
          • Echtzeitfähigkeit von Steuerungssystemen nachweisen
        • SPS in ST programmieren (EN61131-3)
          • Syntax beherrschen
          • Funktionsbausteine einsetzen
          • Implementierungsmuster für SIPN herleiten und nutzen
          • Codegenerator für SIPN konzipieren
            • für B/E-Netze
            • für S/T-Netze
        • Kontrollfluss in Leitsystemen nach EN61499 modellieren

      Projekt

      • Steuerung programmieren
        • kommerzielles SPS-Entwicklungswerkzeug verstehen und zielgerichtet einsetzen
        • wesentliche Eigenschaften einer SPS konfigurieren
        • Programmiersprache ST beherrschen
        • synchrones Message Passing anwenden
        • Funktionsbausteine in der Programmierung anwenden

      Simulator für Zielsystem im Zusammenspiel mit SPS-Entwicklungswerkzeug nutzen

      • komplexe Aufgaben im Team bewältigen
        • einfache Projekte planen und steuern
        • Absprachen und Termine einhalten
        • Reviews planen und durchführen

      • Realweltsysteme modellieren
        • System analysieren
          • umfangreiche technische Texte erfassen und zielgerichtet auswerten
          • Außenschnittstellen erkennen und korrekt nutzen
          • System strukturieren
            • sinnvolle Teilsysteme definieren
            • Teilsystemfunktionen definieren
            • Schnittstellen definieren
        • Modell der Steuerung entwerfen
          • hierarchisches Steuerungsmodell konzipieren
          • Teilsystemsteuerungen als SIPN modellieren
          • Teilsystemsteuerungen prüfen
            • Funktion im Petrinetzsimulator testen
            • im Peer-Review verifizieren, bewerten und freigeben
          • Teilsystemsteuerungen integrieren
          • Gesamtmodell der Steuerung im Simulator verifizieren

      • Steuerungsprogramm für SPS entwerfen
        • SPS konfigurieren
          • zyklische Tasks definieren
          • vordefinierte EA-Variablen nutzen
          • vordefinierte Bedienoberfläche nutzen
        • Modelltransformationen anwenden
          • Modelle der Teilsystemsteuerungen musterbasiert auf SPS implementieren
          • hierarchische Gesamtsystemsteuerung integrieren
          • Implementierung verifizieren
            • Teilsystemtest am Emulator für Zielsystem
            • Integrationstest am Emulator für Zielsystem

      Steuerung am Zielsystem in Betrieb nehmen
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Projekt
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Grundlegende prozedurale Programmierkenntnisse
      Shannon'sches Abtasttheorem
      Boole'sche Algebra
      Datendiskretisierung
      Datenkodierung
      Endliche Automaten (FSM)
      Zwingende Voraussetzungen
      • Projekt erfordert Anwesenheit im Umfang von: 3 Projekttermine und 1 Vortrag
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Projekt
      Empfohlene Literatur
      • Lauber, Göhner: Prozessautomatisierung Bd. 1 u. 2 (Springer)
      • John, Tiegelkamp: SPS-Progr. mit IEC 61131-3 (Springer)
      • Wellenreuther, Zastrow: Automatisieren m. SPS Theorie u. Praxis (Vieweg)
      • B. Baumgarten: Petri-Netze (Spektrum Akad.)
      • Priese, Wimmel: Theoretische Informatik - Petri Netze (Springer)
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      STE in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel STVP_BaET2020
      Modulbezeichnung Persönliche Studienverlaufsplanung
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 1
      Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 2
      Häufigkeit des Angebots jedes Semester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Stefan Kreiser/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r verschiedene Dozenten*innen / diverse lecturers

      Learning Outcome(s)

      Studierende sind in der Lage, ihren bisherigen Studienverlauf kritisch im Hinblick auf tatsächlichem Lernfortschritt im Verhältnis zum selbst erwarteten Lernfortschritt, Lernverhalten und Lern(miss)erfolge zu reflektieren, Optimierungspotenziale für den eigenen Lernprozess abzuleiten und einen individuellen (persönlichen) Studienverlaufsplan mit klar definierten und selbst überprüfbaren Meilensteinen zu erstellen, so dass im weiteren Studienverlauf Misserfolge aufgrund ungeeigneter Studienorganisation minimiert werden können und unter den persönlichen Rahmenbedingungen ein erfolgreicher Studienabschluss wahrscheinlich wird. Dazu analysieren Studierende Fachliteratur zu den Persönlichkeitsbereichen Selbstmotivation, Selbstorganisation, Ziel- und Zeitmanagement, reflektieren ihre eigene aktuelle und erwartete Lebenssituation sowie ihr Berufsziel und ihre Studienmotivation. Dies befähigt Studierende später, im Sinne des Studienziels "Employability", die eigene berufliche Karriere zu planen und zu verfolgen.

      Modulinhalte

      Seminar

      Lehr- und Lernmethoden Seminar
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 30 Stunden
      Präsenzzeit 12 Stunden ≙ 1 SWS
      Selbststudium 18 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      Zwingende Voraussetzungen
      Empfohlene Literatur
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      STVP in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel TO_BaET2020
      Modulbezeichnung Technische Optik
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Stefan Altmeyer/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Stefan Altmeyer/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was:
      Das Modul vermittelt Kompetenzen zur Konzepzionierung (K.1, K.8, K.9), Auslegung (K.5, K.9, K.11, K.12, K.15 ), Analyse (K.2, K.3, K.7, K.11, K.14) und Überprüfung (K.4, K.10, K.11) technischer optischer Systeme, insbesondere mit eigenen Lichtquellen und der daraus resultierenden verflochtenen Strahlengänge.

      Vorlesungsbegleitend findet ein projektnahes Praktikum statt. Sprachliche Kompetenzen (K.21) zur präzisen Darstellung technisch komplexer Zusammenhänge (K.13) werden durch verpflichtende schriftliche Vorbereitung und Ausarbeitung geschult. Die durchzuführende Fehleranalyse und -diskussion sowie Spiegelung an erwartbaren Ergebnissen, vermittelt Bewertungskompetenzen (K.14).

      Feste Zeitvorgaben und Termine für Vorbereitung, Ausarbeitung, Protokoll-Abgabe und ggf. Überarbeitung befördern die Selbstorganisation (K.20).

      Modulinhalte

      Vorlesung

      Vergrößerung
      Abbildungsmaßstab
      Winkelvergrößerung
      Lupenvergrößerung
      Axiale Vergrößerung

      Kardinalebenen und Punkte
      Knotenpunkte und Brennpunkte in optischen Systemen, die unsymmetrisch in der Brechzahl sind
      Gezielte Verlagerung von Hauptebenen
      Teleobjektiv
      Objektiv zur Laser Materialbearbeitung

      Mehrlinsige optische Systeme
      Analytische Berechnung eines Zweilinsers
      Fokusglied einer Kamera
      Vorsatzlinsen für Makroaufnahmen
      Berechnung durch wiederholte Zusammenfassung von Zweilinsern

      Bildhebung
      Fotografie unter Wasser
      Mikroskopie Spezialobjektive zur Verwendung mit Deckglas
      Abbildungsfehler planparalleler Glasplatten

      Fermatsches Prinzip
      Herleitung des Brechungsgesetzes
      Erklärung der Wirkungsweise einer Linse
      Herleitung des Sinussatzes

      Apertur und Blendenzahl
      Apertur
      einer Glasfaser
      eines abbildenden optischen Systems
      Blendenzahl
      gravierte Blende
      effektive Blende
      Zusammenhang von Apertur und (effektiver) Blendenzahl
      Gegenstandsseitige und bildseitige Aperturen und Blendenzahlen
      Bildhelligkeit und Belichtungszeit

      Beugung an der Kreisblende
      mathematische Beschreibung
      Auflösungskriterien
      Rayleigh Kriterium
      Sparrow Kriterium
      Größe des Airy-Scheibchens
      Kleinster auflösbarer Abstand
      im Gegenstand und im Bild
      ausgedrückt in Blendenzahlen und in Aperturen
      Förderliche Vergrößerung und leere Vergrößerung
      Anwenungsbeispiele: optische Lithographie, Mikroskop, CD/DVD/blu-ray pickup

      Linsen
      abbildende Linsen: Glas- und Kunststoff Linsen
      Feldlinsen: Eignung von Fresnellinsen, Staubfreiheit

      körperliche Blenden und deren Bilder
      Aperturblenden und Feldblenden
      Pupillen und Luken
      Hauptstrahlen
      Komplementäre Rolle der Blenden in Beleuchtungs- und Abbildungsstrahlengängen
      Konstruktionsprinzipien von optischen Geräten mit eigener Lichtquelle. Bsp: Overheadprojektor, Beamer,
      Mikroskop

      Mikroskope
      einstufig und zweistufig
      mit und ohne Feldlinse
      Auflicht und Durchlicht
      Köhlersche Beleuchtung
      Verflochtene Strahlengänge

      Falls im Semester genug Zeit ist:

      Abbesche Theorie der Bildentstehung
      Zerlegung eines Gegenstandes in Gitter (Fourier Zerlegung)
      Beugungsordnungen: Anzahl und relative Phasenlage
      Grenzauflösung
      Kontrast
      off-axis Beleuchtung
      Realisierung
      Auflösungssteigerung
      Kontrastminderung
      Konstruktionsprinzip einer Lithografieanlage

      Mehrlinsige Optische Systeme analysieren, deren Grundeigenschaften paraxial berechnen

      Konstruktionsprinzip zur Verlagerung von Hauptebenen anwenden

      Aperturen und Blendenzahlen gegenstands- und bildseitig ineinander umrechnen

      Gegenstands- und bildseitiges Auflösungsvermögen optischer Geräte berechnen

      Bildhebungen berechnen können.

      Auflösungsverminderung durch winkelabhängige Bildhebung an hoch geöffneten Systemen berechnen können.

      Strahlengänge für optische Systeme mit eigener Beleuchtung entwerfen

      Konstruktionsprinzipien verschiedener Mikroskope auf andere optische Geräte übertragen können

      Kontraste für on- und off-axis Systeme berechnen

      Praktikum

      - Aufbau und Justage eines astronomischen oder terrestrischen Fernrohrs.

      - Bestimmung der Brennweite eines Objektivs nach Abbe, Bessel oder der Umschlagmethode.

      - Bestimmung der Hauptebenen nach Abbe oder nach der Methode der Extrapolation des Abbildungsmaßstabes.

      - Bestimmung der Grenzauflösung an einem Mikroskop nach Köhler.

      - Quantitative Bestimmung der Bildhelligkeit an einem Mikroskop in Abhängigkeit von Abbildungsmaßstab und Apertur.

      - Beobachtung von Objekt und Beugungsbild in einem Diffraktionsapparat. Gezielte Beeinflussung des Bildes durch Eingriff in die Fourier-Ebene, zum Beispiel räumliche Frequenzverdopplung.

      - Wissenschaftlichen Bericht verfassen
      Aufgabenbestellung beschreiben
      Lösungsansatz darstellen
      Versuchsaufbau erläutern
      Verarbeitung der Messdaten darlegen
      Fehlerrechnung durchführen
      Ergebnis präsentieren und kritisch diskutieren
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
      Selbststudium 116 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Mathematik:
      Differentialrechnung
      Integralrechnung

      Physik / Optik:
      Grundkentnisse geometrische Optik
      Grundkenntisse Wellenoptik
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 5 Termine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • Pedrotti, Pedrotti, Bausch, Schmidt: Optik für Ingenieure. Grundlagen (Springer)
      • Hecht: Optik (Oldenbourg)
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel UT_BaET2020
      Modulbezeichnung Übertragungstechnik
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Uwe Dettmar/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Uwe Dettmar/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was? Die Übertragung von in binärer Form vorliegender Daten über gestörte Kanäle durch Modulation inklusive des Entwurfs von Modulator und Demodulator
      Womit? Unter Anwendung von Verfahren und Algorithmen der digitalen Übertragungstechnik
      Wozu? Zur Realisierung einer an die Eigenschaften des Kanals angepassten zuverlässigen Datenübertragung in kommunikationstechnischen Systemen.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Vorlesung und Übungen werden in einer Lehrveranstaltung kombiniert. Nach der Vorstellung von neuem Lernstoff durch den Dozenten in Form von kurzen Blöcken wird dieser direkt von den Studierenden durch kurze Matlab- und Python-Übungen angewendet und vertieft. Längere Übungsaufgaben werden bereits zu Hause vorbereitet und die verschiedenen Lösungsvorschläge in der Präsenzveranstaltung besprochen.
      Über ein Lernportal werden elektronische Minitests zum aktuell behandelten Stoff als weitere Lernressource angeboten.

      Inhalte:
      - Geschichte der Nachrichtentechnik
      - Modelle und Inhalte der Übertragungstechnik
      - Grundbegriffe wie Bandbreite, Datenrate, Baudrate etc.
      - Signale, Systeme und Modulationsverfahren
      - Mehrträgerverfahren
      - Übertragungskanäle und Elemente digitaler Übertragungssysteme
      - Entscheidungstheorie
      - Link Budget Berechnung

      Die Studierenden lernen die o.g. Themen in der Vorlesung kennen, erwerben Grundwissen und vertiefen dieses durch Selbststudium mit Hilfe von Literatur, YouTube Videos und anderen Netzressourcen (selbstständige Informationsbeschaffung), sowie in Lerngruppen (Teamwork).

      Durch kleinere Übungsaufgaben und Programme wird in der Präsenzveranstaltung bereits ein aktiver Umgang mit den vorgestellten Verfahren trainiert. Umfangreichere Rechenaufgaben werden am Ende der Veranstaltung behandelt und die Lösungswege diskutiert, um dadurch den Studierenden relevante Problemestellungen vorzustellen und ihre Fähigkeit zur Lösungsfindung zu entwickeln.

      Die Studierneden lernen darüber hinaus:
      - nachrichtentechnische System zu analysieren und deren Performanz zu ermitteln bzw. abzuschätzen.
      - Verfahren der Übertragungstechnik zu vergleichen und zu bewerten
      - Kenntnisse auf technische Problemstellungen anzuwenden

      Praktikum

      Bearbeitung von geeigneten Praktikumsaufgaben aus dem Bereich der Übertragungstechnik in Form von Jupyter Notebooks und Python Programmen. Die Studierenden verwenden dabei teilfertige oder vorhandene Programme für Simulationen. Sie notieren die Ergebnisse, erzeugen graphische Darstellungen und diskutieren die Ergebnisse.

      Matlab mit der  Communications Toolbox wird für Simulationsaufgaben verwendet, deren zeitlicher Aufwand für eine Eigenentwicklung zu groß ist.

      - Die Studierenden schulen ihre Fähigkeiten zur Lösung technischer Probleme mit Hilfe von Computerprogrammen.
      - Sie analysieren und simulieren nachrichtentechnische Systeme und bewerten deren Eigenschaften.
      - Sie schulen ihre Selbstorganisation und ihr problemorientieres Denken und Handeln.
      - Sie trainieren das Lösen von Aufgaben im Team und ihre kommunikativen Fähigkeiten.
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul MA1: Elementare Funktionen, Differentialrechnung, Lineare Gleichungssysteme
      • Modul MA2: Komplexe Rechnung, Integralrechnung, Lineare Algebra
      • Modul PH1: Arbeit, Energie, Leistung, Physikalische Größen und Einheiten
      • Modul GE1: Grundbegriffe, elektrische und magnetische Feldgrößen elelktrotechnische Fragestellungen erkennen und richtig einordnen
      • Modul GE2: Komplexe Wechselstromrechnung
      • Die Studierenden sollten Grundkenntnisse in den Gebieten Lineare Algebra und Stochastik und zusätzlich Programmierkenntnisse mitbringen, die es Ihnen ermöglichen, einfache Programme in einer höheren Programmiersprache zu schreiben. In der Vorlesung werden Matlab/Octave und Python verwendet. Die Studierenden sollten physikalische Größen und Einheiten verwenden können und Grundkenntnisse der komplexen Wechselstromrechnung besitzen. Außerdem sollten sie Grundfertigkeiten aus der Signaltheorie und die Fouriertransformation beherrschen.
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 4 Praktikumstermine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • BOSSERT, M. : Einfu¨hrung in die Nachrichtentechnik. Oldenbourg Verlag, 2012.
      • MEYER, M. : Kommunikationstechnik. 4. Vieweg und Teubner, 2019.
      • JOHNSON, SETHARES, KLEIN: Software Receiver Design, Cambridge 2011
      • PROAKIS, J. G. ; SALEHI, M. : Digital Communications. 5. McGraw–Hill, 2008.
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel VA_BaET2020
      Modulbezeichnung Vernetzung in der Automatisierung
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Markus Stockmann/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Markus Stockmann/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Die Studierenden evaluieren die modernen Verfahren der Vernetzung im Bereich der Automatisierung, in dem sie Grundlagen und Prinzipien im Rahmen der Vorlesung vorgestellt bekommen, um diese im Rahmen einer praktischen Abschlussarbeit an einer unbekannten Fragestellung dem Anwendungsfall entsprechend auswählen und anwenden zu können (K4, K5, K7, K11, K16, K8).

      Modulinhalte

      Vorlesung

      Vernetzung von Mikrocontrollern und (Mini)Computern mit Sensorik und Aktorik (moderne Schnittstellen und Protokolle)
      Vernetzung von Geräten (auch im Umfeld von Smart-Geräten und IoT Anwendungen)
      Klassische Protokolle vs. IoT Protokolle

      Projekt

      Die Studierenden lösen ein praktisches Problem aus dem Umfeld der Vernetzung im Rahmen einer Kleingruppenarbeit und lernen somit, komplexe technische Fragestellungen im Team zu bearbeiten.
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung
      • Projekt
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
      Selbststudium 116 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen IP, PI1, PI2, GTI
      Zwingende Voraussetzungen
      Empfohlene Literatur
      • Wird zu Beginn der Vorlesung vorgestellt
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 29.3.2022, 14:39:48
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel VMA_BaET2020
      Modulbezeichnung Programmierung verteilter und mobiler Anwendungen
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Cartsten Vogt/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r
      • Prof. Dr. Cartsten Vogt/Professor Fakultät IME
      • Marcel Henk/ wissenschaftlicher Mitarbeiter Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was: Das Modul vermittelt Kompetenzen zur Programmierung von Mobilgeräten, insbesondere von Smartphones. In praktischer Arbeit analysieren die Studierenden Problemstellungen (K2, K4, K7), implementieren Lösungen mit Hilfe von Standardwerkzeugen (K8, K9) und prüfen sie (K10). Sie recherchieren dazu in Online-Dokumentationen (K12). Darüber hinaus befähigt das Modul die Studierenden, die Folgen bei der Programmierung und beim Einsatz von Mobilgeräten einzuschätzen (K18).
      Womit: Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in einem Vorlesungs-/Übungsteil und betreut darauf aufbauend ein Praktikum. In den Übungen und insbesondere im Praktikum arbeiten die Studierenden in Kleingruppen und verteidigen ihre Lösungen (K16).
      Wozu: Mobilgeräte spielen im privaten und professionellen Umfeld eine zentrale Rolle und somit auch Kenntnisse, sie zu programmieren und in verteilte Systeme zu integrieren (HF1). Durch ihre praktische Programmierarbeit erwerben die Studierenden zudem weitere Erfahrungen, die wichtig sind für die Erfassung von Anforderungen, die Entwicklung von Konzepten zur technischen Lösung und zu ihrer Bewertung (HF3). Die Durchführung im Team mit dem Dozenten als "Auftraggeber" stärkt die Interaktionsfähigkeit der Studierenden (HF 4).

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      grundlegende Begriffe und Techniken
      Eigenschaften von Mobilgeräten im Vergleich zu traditionellen Computern
      Übersicht über aktuelle Mobilgeräte-Betriebssysteme und -Programmierplattformen
      grundlegende Vorgehensweise bei der Programmierung eines Mobilgeräts (Programmerstellung, -emulation und -installation)

      Programmierung von Mobilgeräten am Beispiel eines oder mehrerer aktueller Systeme (Randbemerkung: Dieser (Haupt-)Teil der Lehrveranstaltung wird jeweils den aktuellen technischen Gegebenheiten und der aktuellen Marktsituation angepasst. An dieser Stelle werden daher die voraussichtlich zu behandelnden Themengebiete nur grob genannt.)
      Komponenten einer Mobilgeräte-Applikation
      graphische Oberflächen
      Datenhaltung
      Nebenläufigkeit
      Datenkommunikation, insbes. Internetzugriff
      ortsabhängige Dienste
      Sicherheit

      Umgang mit Softwareentwicklungsumgebungen für Mobilgeräte

      Programmtechnische Realisierung von Mobilgeräte-Applikationen mittlerer Komplexität

      Bewertung der Risiken bei der Programmierung und beim Gebrauch von Mobilgeräten

      Praktikum

      Programmierung von Smartphones am Beispiel eines aktuellen Systems - Details wie unter "Vorlesung/Übung" angegeben

      Umgang mit Softwareentwicklungsumgebungen für Smartphones

      Realisierung von Smartphone-Applikationen mittlerer Komplexität in kleinen Teams
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul PI1: Sicherer Umgang mit einer objektorientierten Programmiersprache.
      • Modul PI2: Sicherer Umgang mit einer objektorientierten Programmiersprache.
      • Modul BVS1: Wünschenswert: Struktur und Funktionalität von Betriebssystemen; Grundkenntnisse in der nebenläufigen Programmierung (Threading) und in der Netzwerkprogrammierung (Sockets).
      • Modul NP: Wünschenswert: Grundkenntnisse in Internet-Protokollen.
      • Modul DB: Wünschenswert: Grundkenntnisse in relationalen Datenbanken, auch Programmierung damit.
      • Objektorientierte Programmierung (idealerweise Java)
        Struktur und Funktionalität von Betriebssystemen
        Programmierung mit Nebenläufigkeit / Threading und Sockets
        Kommunikationsprotokolle für Datennetze
        Relationale Datenbanken
      Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 1 Testattermin
      Empfohlene Literatur
      • Aufgrund des sehr dynamischen Fachgebiets können Literaturangaben immer nur jeweils unmittelbar zu Veranstaltungsbeginn gemacht werden. Aktuell: http://developer.android.com; Künneth, Android 8 - Das Praxisbuch für Entwickler, Rheinwerk 2018
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 4.6.2025, 12:56:00
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel VWA_BaET2020
      Modulbezeichnung Verfassen wissenschaftlicher Arbeiten
      Art des Moduls Pflichtmodul
      ECTS credits 3
      Sprache deutsch und englisch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 7
      Häufigkeit des Angebots jedes Semester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Holger Weigand/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r verschiedene Dozenten

      Learning Outcome(s)

      Kompetenz zum Recherchieren von Fachliteratur
      Kompetenz zum Verfassen wissenschaftlicher Aufsätze
      Kompetenz zum Ausarbeiten wissenschaftlicher Vorträge

      Modulinhalte

      Seminar

      Verschiedene Ansätze für eine Recherche kennen
      Navigation in Bibliotheken, Katalogen und Datenbanken
      Suchstrategien und Suchwerkzeuge kennen und anwenden
      Suchwörter generieren

      Eigenständige Durchführung einer Literaturrecherche zu einem ausgewählten Thema

      Projekt

      Aufbau einer wissenschaftlichen Arbeit kennen
      Grundlagen wissenschaftlichen Schreibens reflektieren
      Regeln wissenschaftlichen Zitierens und Belegens kennen und anwenden
      Aufbau eines wissenschaftlichen Vortrags kennen und einüben

      Wissenschaftliche Aufsätze verfassen können
      Wissenschaftliche Vorträge ausarbeiten und präsentieren können
      Lehr- und Lernmethoden
      • Seminar
      • Projekt
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 90 Stunden
      Präsenzzeit 23 Stunden ≙ 2 SWS
      Selbststudium 67 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Deutsche Sprachkenntnisse auf dem Niveau der Sekundarstufe 2
      Zwingende Voraussetzungen
      Empfohlene Literatur
      • Nach Vorgabe des / der Dozenten der Kompetenzwerkstatt
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel WIB_BaET2020
      Modulbezeichnung Wellenoptik, Interferenz, Beugung
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Was: Die Studierenden können die optischen Phänomene entsprechend des Welle-Teilchen- Dualismus differenzieren. Sie können optische Effekte und Systeme danach differenzieren, ob sie auf Beugung, Interferenz und Polarisation basieren oder in der Näherung der geometrischen Optik beschrieben werden können. Sie können verschiedene optische System, die Beugung, Interferenz und Polarisation charakterisieren und ausnutzen, analysieren, vergleichen, bewerten und beurteilen,
      Womit: indem sie in Vorträgen optische Grundprinzipien, Kohärenz, die Theorien der Interferenz, Beugung und Polarisation und darauf basierende grundlegende Versuche und Messverfahren u.v.m. kennen lernen, sowie diese in Übungen selbstständig vertiefen und in Praktikumsversuchen die Theorien, Effekte der Interferenz, Beugung und Polarisation und eigene Berechnungen durch Experimente falsifizieren oder verifizieren,
      Wozu: um später eigene optische Mess- und Darstellungsverfahren, die auf Interferenz, Beugung und Polarisation basieren, zu entwerfen und mittels mathematischer Formeln im Rahmen der Wellenoptik zu berechnen und somit überprüfen zu können und vorhandene optische Systeme für verschiedenste optische Applikation auszuwählen und bewerten zu können.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Etwas Optik Geschichte
      Licht in der Wellenoptikbeschreibung
      Abgrenzung der Wellenoptik zur Geometrischen Optik
      Wellengleichung
      mathematische Definition einer Welle
      Elektrische Feldstärke
      Magnetische Feldstärke
      Mathematische Beschreibung der Wellen
      Harmonische Welle
      Definition der Intensität

      Interferenz von Wellen
      Superpositionsprinzip = lineares System
      Zweistrahlinterferenz:
      mathematische Beschreibung
      Michelson-Interferometer
      Youngscher Doppelspalt Versuch
      Mach-Zehnder Interferometer
      Interferenz an dünnen Schichten

      Kohärenz
      Definition Kohärenz
      Zeitliche Kohärenz / spektrale Verteilung
      Räumliche Kohärenz / geometrische Ausdehnung
      Kohärenzvolumen

      Beugung
      Elementarwellen
      Huygensches Prinzip
      Fraunhofer- Beugung
      Beugung am Spalt
      Beugung an der Kreisblende
      Beugung am Gitter
      Beugung an der Zonenplatte
      Auflösungsvermögen optischer Instrumente
      Rayleigh Kriterium
      Fraunhofer-Beugung als Fourier Transformation
      Transmissionsfunktion des Spalts
      Fresnel-Beugung
      Beugungsregime
      Fresnel-Beugungsbilder
      Fresnel Zonen
      Fresnelsche Zonenplatte
      Beugung am Spalt
      Babinetsches Prinzip

      Polarisation
      Erzeugung von polarisiertem Licht
      Brewster Winkel
      Dichroismus
      Doppelbrechung
      Reflektion
      Streuung
      linear-, zirkulare-, elliptische Polarisation
      Darstellung von Polarisationszustände als Überlagerung zweier linear polarisierter Wellen
      mathematische Berschreibung der Polarisation
      Jones-Vektoren
      Jones-Matrizen
      Polarisations aktive otische Komponenten

      Berechnen von
      Feldstärke und Intensität bei Zweistrahlinterferenz
      Kohärenzlänge
      Kohärenzzeit
      spektraler Breite einer Lichtquelle
      Kontrast
      Gangunterschied und Phasendifferenz

      definieren von
      Wellenfunktionen
      komplexen Wellenfunktionen

      erzeugen
      eines harmonischen Gitters
      von polarisiertem Licht

      Bestimmen von
      Polarisationszuständen
      Farblängsfehler einer Zonenplatte

      erkennen / benennen
      der Interferenzerscheinungen bei polarisiertem Licht
      des Astigmatismus einer Zonenplatte

      Praktikum

      optische Aufbauten justieren

      Messreihen aufnehmen und dokumentieren

      Diagramme erstellen

      Ergebnisse auf Plausibilität überprüfen

      Zusammenhänge erkennen und verstehen

      Fehlerrechnung durchführen

      grundlegende optische Aufbauten selber realisieren, aufbauen, justieren und eine Funktionsprüfung durchführen

      naturwissenschaftlich / technische Gesetzmäßigkeiten mit einem optischen Aufbau erforschen
      Messreihen planen
      Fehlereinflüsse abschätzen
      Tauglichkeit des Aufbaus überprüfen

      selbst gewonnenen Messreihen auswerten
      Messwerte graphisch darstellen
      Implizite Größen aus Messwerten math. korrekt berechnen
      logische Fehler entdecken und bennen
      Messwerte mittels vorgegebener Formeln simulieren

      einen nachvollziehbaren Bericht verfassen
      Aufgabenstellung beschreiben
      Lösungsansatz darlegen
      Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
      Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren\n

      Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten
      Organisieren in Teilaufgaben,
      Messergebnisse präsentieren und kritisch diskutieren
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Praktikum
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Komplexe Zahlen
      Mathematik 1 und 2
      Physik, allgemeine Wellenlehre
      Zwingende Voraussetzungen
      • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 5 Praktikumstermine
      • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
      Empfohlene Literatur
      • Pedrotti, Pedrotti, Bausch, Schmidt: Optik für Ingenieure. Grundlagen (Springer)
      • Hecht: Optik (Oldenbourg)
      • Bergmann, Schaefer, Bd.3, Optik, de Gruyter
      • Max Born und Emil Wolf, Principles of Optics, Cambridge University Press
      • Saleh, Teich, Grundlagen der Photonik, Wiley-VCH
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      WIB in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel WIND_BaET2020
      Modulbezeichnung Windenergie
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache englisch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Ingo Stadler/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r Prof. Dr. Ingo Stadler/Professor Fakultät IME

      Learning Outcome(s)

      Die Studierenden entwickeln in Gruppen die Kriterien für eine Windparkplanung, entwerfen eine Windparkplanung unter vorgegebenen Voraussetzunge und analysieren sowohl Energieertrag und Umweltauswirkungen ihrer Plaungen, indem, indem sie die Grundzüge der Windparkplanung in Vorträgen vermittelt bekommen und anschließend in einer Projektgruppe mithilfe der Planungssoftware WindPRO eine Windparkplanung durchführen, damit sie später in der Lage sind, eigenständig Windparkprojekte zu planen und umzusetzen.
      Die Studierenden lernen die Natur des Windes kennen, können Windverhältnisse mathmatisch beschreiben und diese für Windparkstandorte analysieren, indem sie die Physik des Windes mit mathematisch-statisitschen Methoden mittels Elementen in Vorträgen und Übungen kennenlernen, und später Windressourcen für Windparkplanungen einschätzen können.
      Die Studierenden kennen einzelne Komponenten einer Windkraftanlage, können das Design einzelner Komponenten in ihrem Einfluss auf andere Komponten, auf den Energieertrag einer Windkraftanlage und auf die Wirtschaftlichkeit des Anlagenkonzeptes analysieren und beurteilen, indem in Vortrag und Übungen die Hintergründe bereitgestellt werden, um später Windkraftanlagen zu beurteilen bzw. beim Windkraftanlagendesign mitzuwirken.

      Modulinhalte

      Vorlesung / Übungen

      Die Studierenden verstehen die Physik des Windes, können aus Windmessdaten statistische Windverteilungen ableiten und daraus die Energieerträge von Windkraftanlagen berechnen.

      Die Studierenden verstehen und beschreiben die Aufgaben sämtlicher Anlagenbestandteile einer Windkraftanlage und können die Einflüsse der einzelnen Teile aufeinander beurteilen und können die Konsequenzen aus diesm Zusammenspiel der Komponenten auf den Energieertrag und die Wirtschaftlichkeit von Windkraftanlagen abschätzen.

      Projekt

      Die Studierenden können Windparks mithilfe von Planungssoftware planen und zur Wahl und
      zum Aufstellungsort der Windkraftanlagen eines Parks Stellung nehmen und diese begründen. Dazu gehören neben den Aspekten des Energierertrags die Umweltauswirkungen der Windparks.
      Lehr- und Lernmethoden
      • Vorlesung / Übungen
      • Projekt
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
      Selbststudium 105 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen Grundlagen der Mathematik
      Grundlagen der Physik
      Leistungselektronik
      Elektrische Maschinen
      Zwingende Voraussetzungen
      Empfohlene Literatur
      • E. Hau: Windkraftanlagen, Springer Verlag
      • S. Heier: Windkraftanlagen, Teubner
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      WIND in Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024
      Besonderheiten und Hinweise
      Letzte Aktualisierung 23.10.2019, 12:50:43
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel XIB_BaET2020
      Modulbezeichnung Fachübergreifende Kompetenzen und Soft-Skills
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Semester
      Modul-Verantwortliche*r Studiengangsleiter(in) Bachelor Elektrotechnik
      Dozierende*r

      Learning Outcome(s)

      Die Studierenden lernen, über die fachbezogenen Grenzen ihres Studiums hinweg zu schauen.
      Sie sind in der Lage, internationale, inter-/transdisziplinäre und/oder interkulturelle Aspekte ihres zukünftigen Berufs zu erkennen, einzuordnen, ihr Verhalten darauf einzustellen und auch in fremdem Kontext sicher zu agieren.
      Das konkrete Lehrangebot wird in der Regel erst kurzfristig zu Beginn des jeweiligen Semesters festgelegt. Es kann unterschiedlichste Themen behandeln; eine Zusammenarbeit mit anderen Fakultäten oder Instituten ist vorgesehen.
      Je nach konkret gewähltem Lehrangebot werden die u.a. Kompetenzen unterschiedlich intensiv vermittelt.
      Das Modul kann auch durch Teilnahme an mehreren verschiedenen kleineren Lehrveranstaltungen erfüllt werden, sofern diese zu den den Modulzielen beitragen und die erforderlichen ECTS-Punkte in Summe erreicht sind.

      Modulinhalte

      Projekt

      Lehr- und Lernmethoden Projekt
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 12 Stunden ≙ 1 SWS
      Selbststudium 138 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      Zwingende Voraussetzungen
      Empfohlene Literatur
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise Anerkennbar ist die Mitarbeit in Berufungskommissionen als studentisches Mitglied. Die Anzahl der anerkannten ECTS-Punkte richtet sich nach der Anzahl der nachgewiesenen Stunden in der Gremientätigkeit. Es wird 1ECTS-Punkt pro 25 Stunden Gremienarbeit angerechnet. Der/die Vorsitzende der Berufungskommission vergibt die ECTS und bescheinigt diese. Es wird erwartet, dass der/die Studierende sich aktiv in die Arbeit einbringt.
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
      Modulkürzel XPSS_BaET2020
      Modulbezeichnung Praxisorientierte Summer School
      Art des Moduls Wahlpflichtmodul
      ECTS credits 5
      Sprache englisch
      Dauer des Moduls 1 Semester
      Empfohlenes Studiensemester 3-6
      Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
      Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr.-Ing. Ulrich Reiter/Professor Fakultät IME
      Dozierende*r

      Learning Outcome(s)

      In dem Modul lernen die Studierenden die Zusammenarbeit in kleinen internationalen Teams. Dazu analysieren sie Problemstellungen und erstellen geeignete kreative Lösungskonzepte, die in Form von Vorträgen präsentiert werden. Sie sammeln praktische Erfahrung in der Realisierung kleinerer Projekte und der Präsentation der erreichten Ergebnisse. Durch die Arbeit in internationalen Teams vertiefen die Studierenden ihre interkulturellen Fähigkeiten. Als Ergebnis des Moduls sind die Teilnehmer und Teilnehmerinnen in der Lage, fachspezifische Aufgabenstellungen zu analysieren, Lösungskonzepte zu entwickeln und technische Systeme in einer internationalen Umgebung zu erstellen.

      Modulinhalte

      Projekt

      Arbeiten in kleinen Teams, Selbstorganisation, Projektplanung, Projektrealisierung, Präsentation
      Lehr- und Lernmethoden Projekt
      Prüfungsformen mit Gewichtung
      Workload 150 Stunden
      Präsenzzeit 12 Stunden ≙ 1 SWS
      Selbststudium 138 Stunden
      Empfohlene Voraussetzungen
      • Modul GE1: Anwenden einfacher elektrischer Schaltungen,
      • Modul PI1: Erstellen von funktionsfähigen Programmen
      • Modul MA1: Anwenden grundlegender mathematischer Kenntnisse
      • Modul MA2: Anwenden fortgeschrittener mathematischer Kenntnisse
      • Gutes Verständnis in der Programmierung von Mikrocontrollern. Kenntnisse in der Funktion von elektronischen Bauelementen und Komponenten. Praktische Fähigkeiten in der Realisierung von Schaltungen.
      Zwingende Voraussetzungen
      Empfohlene Literatur
      Verwendung des Moduls in
      weiteren Studiengängen
      Besonderheiten und Hinweise Die Lehrveranstaltung wird in Abstimmung mit externen Hochschulen angeboten. Ein fester Zeitraum kann nicht angegeben werden. Die Lehrveranstaltung wird ausreichend früh angekündigt.
      Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
      Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung

      Wahlbereiche🔗

      Im Folgenden wird dargestellt, welche Module in einem bestimmten Wahlbereich gewählt werden können. Für alle Wahlbereiche gelten folgende Hinweise und Regularien:

      • Bei der Wahl von Modulen aus Wahlbereichen gelten zusätzlich die Bedingungen, die im Abschnitt Studienschwerpunkte formuliert sind.
      • In welchem Semester Wahlpflichtmodule eines Wahlbereichs typischerweise belegt werden können, kann den Studienverlaufsplänen entnommen werden.
      • Module werden in der Regel nur entweder im Sommer- oder Wintersemester angeboten. Das heißt, dass eine eventuell erforderliche begleitende Prüfung nur im Sommer- oder Wintersemester abgelegt werden kann. Die summarischen Prüfungen werden bei Modulen der Fakultät 07 für Medien-, Informations- und Elektrotechnik in der Regel in der Prüfungszeit nach jedem Semester angeboten.
      • Ein absolviertes Modul wird für maximal einen Wahlbereich anerkannt, auch wenn es in mehreren Wahlbereichen aufgelistet ist.
      • Bei manchen Modulen gibt es eine Aufnahmebegrenzung. Näheres hierzu ist in den Bekanntmachungen zu den Aufnahmebegrenzungen zu finden.
      • Die Anmeldung an und die Aufnahme in fakultätsexterne Module unterliegen Fristen und anderen Bedingungen der anbietenden Fakultät oder Hochschule. Eine Aufnahme kann nicht garantiert werden. Studierende müssen sich frühzeitig bei der jeweiligen externen Lehrperson informieren, ob Sie an einem externen Modul teilnehmen dürfen und was für eine Anmeldung und Teilnahme zu beachten ist.
      • Auf Antrag kann der Wahlbereich um weitere passende Module ergänzt werden. Ein solcher Antrag ist bis spätestens sechs Monate vor einer geplanten Teilnahme an einem zu ergänzenden Modul formlos an die Studiengangsleitung zu richten. Über die Annahme des Antrags befindet der Prüfungsausschuss im Benehmen mit der Studiengangsleitung und fachlich geeigneten Lehrpersonen.
      Hier werden an einer ausländischen Hochschule erbrachte Leistungen nach vorheriger Absprache anerkannt, wenn ihr Umfang dem eines Semesters entspricht Das konkrete Lehrangebot richtet sich nach der ausländischen Hochschule.
      Für dieses Wahlmodul kann ein Studienschwerpunkt-Modul oder eins der unten aufgeführten gewählt werden. Studienschwerpunkt-Module können dem Studienschwerpunkt-Verzeichnis entnommen werden. Beachten Sie bitte, dass die zugehörigen Lehrveranstaltungen in der Regel entweder nur im Sommer- oder Wintersemester angeboten werden. Folgende, keinem Studienschwerpunkt zugeordneten Module werden von der Fakultät 07 angeboten und sind für das Wahlmodul wählbar.

      Aus diesem Wahlbereich müssen Module im Umfang von mindestens 5 ECTS-Kreditpunkten belegt werden.

      Module der Fakultät:

      Für dieses Wahlmodul kann ein Studienschwerpunkt-Modul oder eins der unten aufgeführten gewählt werden. Studienschwerpunkt-Module können dem Studienschwerpunkt-Verzeichnis entnommen werden. Beachten Sie bitte, dass die zugehörigen Lehrveranstaltungen in der Regel entweder nur im Sommer- oder Wintersemester angeboten werden. Folgende, keinem Studienschwerpunkt zugeordneten Module werden von der Fakultät 07 angeboten und sind für das Wahlmodul wählbar.

      Aus diesem Wahlbereich müssen Module im Umfang von mindestens 5 ECTS-Kreditpunkten belegt werden.

      Module der Fakultät:

      Für dieses Wahlmodul kann ein Studienschwerpunkt-Modul oder eins der unten aufgeführten gewählt werden. Studienschwerpunkt-Module können dem Studienschwerpunkt-Verzeichnis entnommen werden. Beachten Sie bitte, dass die zugehörigen Lehrveranstaltungen in der Regel entweder nur im Sommer- oder Wintersemester angeboten werden. Folgende, keinem Studienschwerpunkt zugeordneten Module werden von der Fakultät 07 angeboten und sind für das Wahlmodul wählbar.

      Aus diesem Wahlbereich müssen Module im Umfang von mindestens 5 ECTS-Kreditpunkten belegt werden.

      Module der Fakultät:

      Für dieses Wahlmodul kann ein Studienschwerpunkt-Modul oder eins der unten aufgeführten gewählt werden. Studienschwerpunkt-Module können dem Studienschwerpunkt-Verzeichnis entnommen werden. Beachten Sie bitte, dass die zugehörigen Lehrveranstaltungen in der Regel entweder nur im Sommer- oder Wintersemester angeboten werden. Folgende, keinem Studienschwerpunkt zugeordneten Module werden von der Fakultät 07 angeboten und sind für das Wahlmodul wählbar.

      Aus diesem Wahlbereich müssen Module im Umfang von mindestens 5 ECTS-Kreditpunkten belegt werden.

      Module der Fakultät:

      Für dieses Wahlmodul stehen Fächer aus dem Fächerkatalog des Studiengangs zur Verfügung. Die Auswahl der Fächer kann dazu genutzt werden, einen spezifischen Studienschwerpunkt zu bescheinigt zu bekommen. Folgende Module stehen im Sommer- oder Wintersemester zur Verfügung:

      Aus diesem Wahlbereich müssen Module im Umfang von mindestens 5 ECTS-Kreditpunkten belegt werden.

      Module der Fakultät:

      Modulkürzel Modulbezeichnung ECTS enthalten in Studienschwerpunkt
      ASN Angewandte Statistik und Numerik in Bachelor Technische Informatik 2020 5
      AT Antennentechnik 5
      ATS Autonome Systeme 5
      CA Computeranimation in Bachelor Medientechnologie 2020 5
      CG Computergrafik in Bachelor Medientechnologie 2020 5
      DB2 Datenbanken 2 in Bachelor Technische Informatik 2020 5
      DM Data Mining in Bachelor Technische Informatik 2020 5
      DSF Digitale Signalverarbeitung mit FPGA 5
      EKS Entwicklung komplexer Software-Systeme in Bachelor Technische Informatik 2020 5
      EL Elektronik 5
      ES Embedded Systems 5 AU
      ESP Eingebettete Systeme - Projekt in Bachelor Technische Informatik 2020 5
      FG Feldbus Grundlagen 5
      FIT Funksysteme für IoT 5 SE IOT IUK
      GRT Graphentheorie in Bachelor Technische Informatik 2020 5
      HF Hochfrequenztechnik 5 IUK
      IAK Ingenieurakustik 5
      IBA Industrielle Bildanalyse 5 IOT
      IBV Industrielle Bildverarbeitung 5 IOT IUK
      IOT IoT Protokolle und Anwendungen 5 SE IOT IUK
      KOAK Kommunikationsakustik 5 IUK
      ML Maschinelles Lernen in Bachelor Technische Informatik 2020 5
      MT Messtechnik 5
      NDQ Nachhaltigkeit durch Qualität 5
      NSA Netzsicherheit und Automation 5
      PPRA Parallelprogrammierung und Rechnerarchitekturen in Bachelor Technische Informatik 2020 5
      QKC Quellen- und Kanalcodierung 5 IOT IUK
      RT Regelungstechnik 5
      SM Sensorik und Messwertverarbeitung 5 ET EP IOT
      SMP Signalverarbeitung mit Matlab/Python und µC 5 IOT IUK
      SOP Systems on Programmable Chips in Bachelor Technische Informatik 2020 5
      UT Übertragungstechnik 5 IOT IUK
      VDS Verteilte Datenverarbeitungssysteme in Bachelor Technische Informatik 2020 5
      VMA Programmierung verteilter und mobiler Anwendungen 5 IOT
      WA Web-Architekturen in Bachelor Technische Informatik 2020 5
      XIB2 Fachübergreifende Kompetenzen und Soft-Skills in Bachelor Technische Informatik 2020 5
      Für dieses Wahlmodul kann ein Studienschwerpunkt-Modul oder eins der unten aufgeführten gewählt werden. Studienschwerpunkt-Module können dem Studienschwerpunkt-Verzeichnis entnommen werden. Beachten Sie bitte, dass die zugehörigen Lehrveranstaltungen in der Regel entweder nur im Sommer- oder Wintersemester angeboten werden. Folgende, keinem Studienschwerpunkt zugeordneten Module werden von der Fakultät 07 angeboten und sind für das Wahlmodul wählbar.

      Aus diesem Wahlbereich müssen Module im Umfang von mindestens 5 ECTS-Kreditpunkten belegt werden.

      Module der Fakultät:

      Für dieses Wahlmodul kann ein Studienschwerpunkt-Modul oder eins der unten aufgeführten gewählt werden. Studienschwerpunkt-Module können dem Studienschwerpunkt-Verzeichnis entnommen werden. Beachten Sie bitte, dass die zugehörigen Lehrveranstaltungen in der Regel entweder nur im Sommer- oder Wintersemester angeboten werden. Folgende, keinem Studienschwerpunkt zugeordneten Module werden von der Fakultät 07 angeboten und sind für das Wahlmodul wählbar.

      Aus diesem Wahlbereich müssen Module im Umfang von mindestens 5 ECTS-Kreditpunkten belegt werden.

      Module der Fakultät:

      Für dieses Wahlmodul kann ein Studienschwerpunkt-Modul oder eins der unten aufgeführten gewählt werden. Studienschwerpunkt-Module können dem Studienschwerpunkt-Verzeichnis entnommen werden. Beachten Sie bitte, dass die zugehörigen Lehrveranstaltungen in der Regel entweder nur im Sommer- oder Wintersemester angeboten werden. Folgende, keinem Studienschwerpunkt zugeordneten Module werden von der Fakultät 07 angeboten und sind für das Wahlmodul wählbar.

      Aus diesem Wahlbereich müssen Module im Umfang von mindestens 5 ECTS-Kreditpunkten belegt werden.

      Module der Fakultät:

      Für dieses Wahlmodul kann ein Studienschwerpunkt-Modul oder eins der unten aufgeführten gewählt werden. Studienschwerpunkt-Module können dem Studienschwerpunkt-Verzeichnis entnommen werden. Beachten Sie bitte, dass die zugehörigen Lehrveranstaltungen in der Regel entweder nur im Sommer- oder Wintersemester angeboten werden. Folgende, keinem Studienschwerpunkt zugeordneten Module werden von der Fakultät 07 angeboten und sind für das Wahlmodul wählbar.

      Aus diesem Wahlbereich müssen Module im Umfang von mindestens 5 ECTS-Kreditpunkten belegt werden.

      Module der Fakultät:

      Für dieses Wahlmodul kann ein Studienschwerpunkt-Modul oder eins der unten aufgeführten gewählt werden. Studienschwerpunkt-Module können dem Studienschwerpunkt-Verzeichnis entnommen werden. Beachten Sie bitte, dass die zugehörigen Lehrveranstaltungen in der Regel entweder nur im Sommer- oder Wintersemester angeboten werden. Folgende, keinem Studienschwerpunkt zugeordneten Module werden von der Fakultät 07 angeboten und sind für das Wahlmodul wählbar.

      Aus diesem Wahlbereich müssen Module im Umfang von mindestens 5 ECTS-Kreditpunkten belegt werden.

      Module der Fakultät:

      Für dieses Wahlmodul kann ein Studienschwerpunkt-Modul oder eins der unten aufgeführten gewählt werden. Studienschwerpunkt-Module können dem Studienschwerpunkt-Verzeichnis entnommen werden. Beachten Sie bitte, dass die zugehörigen Lehrveranstaltungen in der Regel entweder nur im Sommer- oder Wintersemester angeboten werden. Folgende, keinem Studienschwerpunkt zugeordneten Module werden von der Fakultät 07 angeboten und sind für das Wahlmodul wählbar.

      Aus diesem Wahlbereich müssen Module im Umfang von mindestens 5 ECTS-Kreditpunkten belegt werden.

      Module der Fakultät:

      Für dieses Wahlmodul kann ein Studienschwerpunkt-Modul oder eins der unten aufgeführten gewählt werden. Studienschwerpunkt-Module können dem Studienschwerpunkt-Verzeichnis entnommen werden. Beachten Sie bitte, dass die zugehörigen Lehrveranstaltungen in der Regel entweder nur im Sommer- oder Wintersemester angeboten werden. Folgende, keinem Studienschwerpunkt zugeordneten Module werden von der Fakultät 07 angeboten und sind für das Wahlmodul wählbar.

      Aus diesem Wahlbereich müssen Module im Umfang von mindestens 5 ECTS-Kreditpunkten belegt werden.

      Module der Fakultät:

      Für dieses Wahlmodul kann ein Studienschwerpunkt-Modul oder eins der unten aufgeführten gewählt werden. Studienschwerpunkt-Module können dem Studienschwerpunkt-Verzeichnis entnommen werden. Beachten Sie bitte, dass die zugehörigen Lehrveranstaltungen in der Regel entweder nur im Sommer- oder Wintersemester angeboten werden. Folgende, keinem Studienschwerpunkt zugeordneten Module werden von der Fakultät 07 angeboten und sind für das Wahlmodul wählbar.

      Aus diesem Wahlbereich müssen Module im Umfang von mindestens 5 ECTS-Kreditpunkten belegt werden.

      Module der Fakultät:

      Die Module zu unterschiedlichen Themen werden in Zusammenarbeit mit anderen Fakultäten oder Institutionen angeboten. Weitere Informationen finden Sie in Ilias Das konkrete Lehrangebot wird in der Regel erst kurzfristig zu Beginn des jeweiligen Semesters festgelegt.

      Aus diesem Wahlbereich müssen Module im Umfang von mindestens 5 ECTS-Kreditpunkten belegt werden.

      Module der Fakultät:

      Modulkürzel Modulbezeichnung ECTS enthalten in Studienschwerpunkt
      XIB Fachübergreifende Kompetenzen und Soft-Skills 5
      XPSS Praxisorientierte Summer School 5
      Die Module zu unterschiedlichen Themen werden in Zusammenarbeit mit anderen Fakultäten oder Institutionen angeboten. Weitere Informationen finden Sie in Ilias Das konkrete Lehrangebot wird in der Regel erst kurzfristig zu Beginn des jeweiligen Semesters festgelegt.

      Aus diesem Wahlbereich müssen Module im Umfang von mindestens 5 ECTS-Kreditpunkten belegt werden.

      Module der Fakultät:

      Modulkürzel Modulbezeichnung ECTS enthalten in Studienschwerpunkt
      XPSS Praxisorientierte Summer School 5

      Studienschwerpunkte🔗

      Im Folgenden wird dargestellt, welche Studienschwerpunkte in diesem Studiengang definiert sind (vgl. auch §24 der Prüfungsordnung). Für alle Studienschwerpunkte gelten folgende Hinweise und Regularien:

      • Ein Studienschwerpunkt gilt als erfolgreich absolviert, wenn darin aufgelistete Module im Umfang von mindestens 45 ECTS erfolgreich absolviert wurden.
      • Die absolvierten Studienschwerpunkte werden auf einem separaten Anhang des Abschlusszeugnisses dargestellt, bei mehr als einem auf Antrag an das Prüfungsamt auch nur in Teilen.
      • Auf Antrag kann ein Studienschwerpunkt um weitere passende Module ergänzt werden. Ein solcher Antrag ist bis spätestens sechs Monate vor einer geplanten Teilnahme an einem zu ergänzenden Modul formlos an die Studiengangsleitung zu richten. Über die Annahme des Antrags befindet der Prüfungsausschuss im Benehmen mit der Studiengangsleitung und fachlich geeigneten Lehrpersonen.

      Ein Studienschwerpunkt wird gemäß § 24, Absatz 2 der Prüfungsordnung als absolviert anerkannt, wenn die oder der Studierende im Rahmen der Wahlpflichtmodule (WM1-13) mindestens neun der für den jeweiligen Studienschwerpunkt angegebenen Module erfolgreich absolviert hat.

      Im Studienschwerpunkt Automatisierungstechnik werden Produktionsanlagen einschließlich deren Integration in einem kundenspezifischen Nutzungsumfeld betrachtet. Das umfasst Planung, Projektierung, Entwicklung, Umsetzung und Betrieb von großen, örtlich verteilten Anlagen in der Industrie sowie die Konzeption und Realisierung kompakter Fertigungs-, Mess- oder Steuergeräte.

      Module der Fakultät:

      Modulkürzel Modulbezeichnung ECTS
      AM Angewandte Mathematik 5
      LE Leistungselektronik 5
      DSS Diskrete Signale und Systeme 5
      SE Software Engineering 5
      EA Elektrische Antriebe 5
      STE Steuerungstechnik 5
      PLTP Prozessleittechnik Planung 5
      ES Embedded Systems 5
      BE Betriebliches Energiemanagement 5
      PLTS Prozessleittechnik Systeme 5
      ITS IT-Sicherheit 5
      FSI Funktionale Sicherheit 5
      ASR Antriebssteuerung und Regelung 5
      SN Schaltnetzteile 5

      In diesem Studienschwerpunkt erwerben Sie Kompetenzen, erneuerbare Ressourcen wie Solarstrahlung, Wind und Biomasse in elektrische Energie zu wandeln und planen daraus zuverlässige Energiesysteme. Hierzu werden Sie moderne Stromnetze verstehen und planen lernen, das Angebot von Erzeugung und Verbrauch mit Energiespeichern auszugleichen.

      Module der Fakultät:

      Modulkürzel Modulbezeichnung ECTS
      EEZ Elektrische Energieerzeugung 5
      EMA Elektrische Maschinen 5
      LE Leistungselektronik 5
      EEV Elektrische Energieverteilung 5
      ENS Energiespeicher 5
      HST Hochspannungstechnik 5
      WIND Windenergie 5
      EWS Energiewirtschaft 5
      BE Betriebliches Energiemanagement 5

      Module anderer Fakultäten oder Hochschulen:

      Zugehörigkeit Modulbezeichnung ECTS
      TH Köln - Fak. 09 Bioenergie und regenerative Gastechnologie 5
      TH Köln - Fak. 09 Geo- und Solarthermie 5
      TH Köln - Fak. 9 Photovoltaik 5

      Um unsere Mobilität sozial und zukunftsfähig zu gestalten, muss sie neu gedacht und gemacht werden. Ein Teil dieser Zukunft wird auch das Elektroauto sein genauso wie die Fahrzeuge, die seit über hundert Jahren auf Schienen durch unsere Städte und zwischen diesen fahren. Der Studienschwerpunkt Elektromobilität beleuchtet hierfür die Grundlagen der elektrischen Fahrzeugantriebstechnik.

      Module der Fakultät:

      Modulkürzel Modulbezeichnung ECTS
      EMA Elektrische Maschinen 5
      LE Leistungselektronik 5
      ME Materialien der Elektrotechnik 5
      KL Konstruktionslehre und 3D-CAD 5
      ENS Energiespeicher 5
      EA Elektrische Antriebe 5
      FSI Funktionale Sicherheit 5
      ASR Antriebssteuerung und Regelung 5
      EMV Elektrische Sicherheit und EMV 5
      ESL Entwurf, Simulation und Layout von Schaltungen 5
      SN Schaltnetzteile 5

      Module anderer Fakultäten oder Hochschulen:

      Zugehörigkeit Modulbezeichnung ECTS
      TH Köln - Fak. 08 Fahrmechanik 5

      Elektrotechnische Produkte gestalten? Dazu gehört heute neben der Definition von sinnvollen Spannungsebenen und der Entwicklung moderner Schaltungen auch, die Lebensdauer der einzelnen Komponenten zu beachten und auf Ökodesign Rücksicht zu nehmen. Die Module im Programm dieses Studienschwerpunkts sind zur Entwicklung und Gestaltung elektrotechnischer Produkte nützlich.

      Module der Fakultät:

      Modulkürzel Modulbezeichnung ECTS
      EMA Elektrische Maschinen 5
      LE Leistungselektronik 5
      ME Materialien der Elektrotechnik 5
      KL Konstruktionslehre und 3D-CAD 5
      ENS Energiespeicher 5
      HST Hochspannungstechnik 5
      FSI Funktionale Sicherheit 5
      ASR Antriebssteuerung und Regelung 5
      EMV Elektrische Sicherheit und EMV 5
      SM Sensorik und Messwertverarbeitung 5
      ESL Entwurf, Simulation und Layout von Schaltungen 5
      SN Schaltnetzteile 5

      Die Energiewende hin zu einer vollständig erneuerbaren, elektrischen Energieversorgung kann nur gelingen, wenn die vorhandene Infrastruktur sinnvoll modernisiert und mit neuen energietechnischen Technologien kombiniert wird. Aus diesem Grund umfasst der Schwerpunkt alle Bereiche der elektrischen Energietechnik von der Erzeugung, über die Verteilung bis hin zur Speicherung und Nutzung elektrischer Energie. Grundlegende Kompetenzen im Bereich der Konstruktion, den Materialeigenschaften, der Sensorik und der elektrischen Sicherheit sollen Grundlagen für die Entwicklung von Betriebsmitteln der Energietechnik legen.

      Module der Fakultät:

      Modulkürzel Modulbezeichnung ECTS
      EEZ Elektrische Energieerzeugung 5
      EMA Elektrische Maschinen 5
      LE Leistungselektronik 5
      ME Materialien der Elektrotechnik 5
      KL Konstruktionslehre und 3D-CAD 5
      EEV Elektrische Energieverteilung 5
      ENS Energiespeicher 5
      HST Hochspannungstechnik 5
      EWS Energiewirtschaft 5
      EMV Elektrische Sicherheit und EMV 5
      SM Sensorik und Messwertverarbeitung 5

      Module anderer Fakultäten oder Hochschulen:

      Zugehörigkeit Modulbezeichnung ECTS
      TH Köln - Fak. 9 Photovoltaik 5

      Als Internet of Things wird die umfassende Vernetzung von Gegenständen (z.B. Smart-Home, Smart-City), Maschinen ("Industrie 4.0") und Prozessen bezeichnet. Die damit zusammenhängende Verarbeitung von riesigen Datenmengen (Big Data) erfordert Kenntnisse in den Bereichen Kommunikationstechnik, eingebettete Systeme, Informationssicherheit, der Datenanalyse und der Anwendung von Internettechnologien. Diese Kernkompetenzen werden im Studienschwerpunkt Internet of Things vermittelt.

      Module der Fakultät:

      Modulkürzel Modulbezeichnung ECTS
      DSS Diskrete Signale und Systeme 5
      ITS IT-Sicherheit 5
      IOT IoT Protokolle und Anwendungen 5
      UT Übertragungstechnik 5
      IBV Industrielle Bildverarbeitung 5
      SMP Signalverarbeitung mit Matlab/Python und µC 5
      FIT Funksysteme für IoT 5
      DB Datenbanken 5
      QKC Quellen- und Kanalcodierung 5
      SM Sensorik und Messwertverarbeitung 5
      DML Data Mining 5
      VMA Programmierung verteilter und mobiler Anwendungen 5
      IBA Industrielle Bildanalyse 5

      Smartphones und Mobilkommunikation, das Internet, Satellitennavigationssysteme, all dies beruht auf moderner Informations- und Kommunikationstechnik (IKT). Aufgrund zahlreicher neuer Übertragungssysteme, wie z.B. 5G, hält die Informations- und Kommunikationstechnik in zunehmendem Maße Einzug in das industrielle Umfeld, zur Steuerung und Regelung von Maschinen oder zur Erfassung und Verwaltung von Lagerbeständen. In diesem Studienschwerpunkt werden Kompetenzen zur Entwicklung und Anwendung moderner IKT-Systeme vermittelt.

      Module der Fakultät:

      Modulkürzel Modulbezeichnung ECTS
      DSS Diskrete Signale und Systeme 5
      IOT IoT Protokolle und Anwendungen 5
      UT Übertragungstechnik 5
      HF Hochfrequenztechnik 5
      IBV Industrielle Bildverarbeitung 5
      NP Netze und Protokolle 5
      SMP Signalverarbeitung mit Matlab/Python und µC 5
      FIT Funksysteme für IoT 5
      QKC Quellen- und Kanalcodierung 5
      ESL Entwurf, Simulation und Layout von Schaltungen 5
      KOAK Kommunikationsakustik 5

      Der Studienschwerpunkt Photonik liegt interdisziplinär zwischen der Physik und der Elektrotechnik. Optische Verfahren und Technologien werden angewandt im Bereich der Messtechnik, Fertigung, Bildgebung sowie zur Übertragung, Speicherung und Verarbeitung von Informationen.

      Module der Fakultät:

      Modulkürzel Modulbezeichnung ECTS
      WIB Wellenoptik, Interferenz, Beugung 5
      GO Geometrische Optik 5
      TO Technische Optik 5
      SRF Strahlung, Radiometrie, Fotometrie 5
      ME Materialien der Elektrotechnik 5
      KL Konstruktionslehre und 3D-CAD 5
      LMW Licht-Materie-Wechselwirkung 5
      ABT Abbildungstheorie 5
      OMT Optische Messtechnik 5
      LT Lasertechnik 5
      OD Optik-Design 5

      Die Nutzung von Energie erfordert heutzutage weit mehr als den Betrieb von Generatoren und Verbrauchern. Ohne moderne Datenkommunikation und Informationstechnologien (IT) können fluktuierende Energieerzeugung mit Erneuerbarer Energie und ein immer diverserer Verbrauch nicht koordiniert werden. Wissen über IT, Datenkommunikation- und Verarbeitung sind für Energie-Ingenieure heute in vielen Bereichen eine Grundvoraussetzung für wirtschaftlichen Erfolg. Der Studienschwerpunkt „Smart Energy“ bereitet Sie auf eine solche Tätigkeit zielgerichtet vor.

      Module der Fakultät:

      Modulkürzel Modulbezeichnung ECTS
      AM Angewandte Mathematik 5
      EEZ Elektrische Energieerzeugung 5
      SE Software Engineering 5
      ITS IT-Sicherheit 5
      IOT IoT Protokolle und Anwendungen 5
      EEV Elektrische Energieverteilung 5
      ENS Energiespeicher 5
      FIT Funksysteme für IoT 5
      DB Datenbanken 5
      EWS Energiewirtschaft 5
      BE Betriebliches Energiemanagement 5
      DML Data Mining 5

      Prüfungsformen🔗

      Im Folgenden werden die in den Modulbeschreibungen referenzierten Prüfungsformen näher erläutert. Die Erläuterungen stammen aus der Prüfungsordnung, §19ff. Bei Abweichungen gilt der Text der Prüfungsordnung.

      (elektronische) Klausur

      Schriftliche, in Papierform oder digital unterstützt abgelegte Prüfung. Genaueres regelt §19 der Prüfungsordnung.

      Mündliche Prüfung

      Mündlich abzulegende Prüfung. Genaueres regelt §21 der Prüfungsordnung.

      Mündlicher Beitrag

      Siehe §22, Abs. 5 der Prüfungsordnung: Ein mündlicher Beitrag (z. B. Referat, Präsentation, Verhandlung, Moderation) dient der Feststellung, ob die Studierenden befähigt sind, innerhalb einer vorgegebenen Frist eine praxisorientierte Aufgabe nach wissenschaftlichen und fachpraktischen Methoden selbstständig zu bearbeiten und mittels verbaler Kommunikation fachlich angemessen darzustellen. Dies beinhaltet auch, Fragen des Auditoriums zur mündlichen Darstellung zu beantworten. Die Dauer des mündlichen Beitrags wird von der Prüferin beziehungsweise dem Prüfer zu Beginn des Semesters festgelegt. Die für die Benotung des mündlichen Beitrags maßgeblichen Tatsachen sind in einem Protokoll festzuhalten, zur Dokumentation sollen die Studierenden ebenfalls die schriftlichen Unterlagen zum mündlichen Beitrag einreichen. Die Note ist den Studierenden spätestens eine Woche nach dem mündlichen Beitrag bekanntzugeben.

      Fachgespräch

      Siehe §22, Abs. 8 der Prüfungsordnung: Ein Fachgespräch dient der Feststellung der Fachkompetenz, des Verständnisses komplexer fachlicher Zusammenhänge und der Fähigkeit zur analytischen Problemlösung. Im Fachgespräch haben die Studierenden und die Prüfenden in etwa gleiche Redeanteile, um einen diskursiven fachlichen Austausch zu ermöglichen. Semesterbegleitend oder summarisch werden ein oder mehrere Gespräche mit einer Prüferin oder einem Prüfer geführt. Dabei sollen die Studierenden praxisbezogene technische Aufgaben, Problemstellungen oder Projektvorhaben aus dem Studiengang vorstellen und erläutern sowie die relevanten fachlichen Hintergründe, theoretischen Konzepte und methodischen Ansätze zur Bearbeitung der Aufgaben darlegen. Mögliche Lösungsansätze, Vorgehensweisen und Überlegungen zur Problemlösung sind zu diskutieren und zu begründen. Die für die Benotung des Fachgesprächs maßgeblichen Tatsachen sind in einem Protokoll festzuhalten.

      Projektarbeit

      Siehe §22, Abs. 6 der Prüfungsordnung: Die Projektarbeit ist eine Prüfungsleistung, die in der selbstständigen Bearbeitung einer spezifischen Fragestellung unter Anleitung mit wissenschaftlicher Methodik und einer Dokumentation der Ergebnisse besteht. Bewertungsrelevant sind neben der Qualität der Antwort auf die Fragestellung auch die organisatorische und kommunikative Qualität der Durchführung, wie z.B. Slides, Präsentationen, Meilensteine, Projektpläne, Meetingprotokolle usw.

      Praktikumsbericht

      Siehe §22, Abs. 10 der Prüfungsordnung: Ein Praktikumsbericht (z. B. Versuchsprotokoll) dient der Feststellung, ob die Studierenden befähigt sind, innerhalb einer vorgegebenen Frist eine laborpraktische Aufgabe selbstständig sowohl praktisch zu bearbeiten als auch Bearbeitungsprozess und Ergebnis schriftlich zu dokumentieren, zu bewerten und zu reflektieren. Vor der eigentlichen Versuchsdurchführung können vorbereitende Hausarbeiten erforderlich sein. Während oder nach der Versuchsdurchführung können Fachgespräche stattfinden. Praktikumsberichte können auch in Form einer Gruppenarbeit zur Prüfung zugelassen werden. Die Bewertung des Praktikumsberichts ist den Studierenden spätestens sechs Wochen nach Abgabe des Berichts bekanntzugeben.

      Übungspraktikum

      Siehe §22, Abs. 11 der Prüfungsordnung: Mit der Prüfungsform "Übungspraktikum" wird die fachliche Kompetenzen bei der Anwendung der in der Vorlesung erlernten Theorien und Konzepte sowie praktische Fertigkeiten geprüft, beispielsweise der Umgang mit Entwicklungswerkzeugen und Technologien. Dazu werden semesterbegleitend mehrere Aufgaben gestellt, die entweder alleine oder in Gruppenarbeit, vor Ort oder auch als Hausarbeit bis zu einem jeweils vorgegebenen Termin zu lösen sind. Die Lösungen der Aufgaben sind durch die Studierenden in (digitaler) schriftlicher Form einzureichen. Die genauen Kriterien zum Bestehen der Prüfung wird zu Beginn der entsprechenden Lehrveranstaltung bekannt gegeben.

      Übungspraktikum unter Klausurbedingungen

      Siehe §22, Abs. 11, Satz 5 der Prüfungsordnung: Ein "Übungspraktikum unter Klausurbedingungen" ist ein Übungspraktikum, bei dem die Aufgaben im zeitlichen Rahmen und den Eigenständigkeitsbedingungen einer Klausur zu bearbeiten sind.

      Hausarbeit

      Siehe §22, Abs. 3 der Prüfungsordnung: Eine Hausarbeit (z.B. Fallstudie, Recherche) dient der Feststellung, ob die Studierenden befähigt sind, innerhalb einer vorgegebenen Frist eine Fachaufgabe nach wissenschaftlichen und fachpraktischen Methoden selbstständig in schriftlicher oder elektronischer Form zu bearbeiten. Das Thema und der Umfang (z. B. Seitenzahl des Textteils) der Hausarbeit werden von der Prüferin beziehungsweise dem Prüfer zu Beginn des Semesters festgelegt. Eine Eigenständigkeitserklärung muss vom Prüfling unterzeichnet und abgegeben werden. Zusätzlich können Fachgespräche geführt werden.

      Lernportfolio

      Ein Lernportfolio dokumentiert den studentischen Kompetenzentwicklungsprozess anhand von Präsentationen, Essays, Ausschnitten aus Praktikumsberichten, Inhaltsverzeichnissen von Hausarbeiten, Mitschriften, To-Do-Listen, Forschungsberichten und anderen Leistungsdarstellungen und Lernproduktionen, zusammengefasst als sogenannte „Artefakte“. Nur in Verbindung mit der studentischen Reflexion (schriftlich, mündlich oder auch in einem Video) der Verwendung dieser Artefakte für das Erreichen des zuvor durch die Prüferin oder den Prüfer transparent gemachten Lernziels wird das Lernportfolio zum Prüfungsgegenstand. Während der Erstellung des Lernportfolios wird im Semesterverlauf Feedback auf Entwicklungsschritte und/oder Artefakte gegeben. Als Prüfungsleistung wird eine nach dem Feedback überarbeitete Form des Lernportfolios - in handschriftlicher oder elektronischer Form - eingereicht.

      Schriftliche Prüfung im Antwortwahlverfahren

      Siehe §20 der Prüfungsordnung.

      Zugangskolloquium

      Siehe §22, Abs. 12 der Prüfungsordnung: Ein Zugangskolloquium dient der Feststellung, ob die Studierenden die versuchsspezifischen Voraussetzungen erfüllen, eine definierte laborpraktische Aufgabe nach wissenschaftlichen und fachpraktischen Methoden selbständig und sicher bearbeiten zu können.

      Testat / Zwischentestat

      Siehe §22, Abs. 7 der Prüfungsordnung: Mit einem Testat/Zwischentestat wird bescheinigt, dass die oder der Studierende eine Studien-arbeit (z.B. Entwurf) im geforderten Umfang erstellt hat. Der zu erbringende Leistungsumfang sowie die geforderten Inhalte und Anforderungen ergeben sich aus der jeweiligen Modulbe-schreibung im Modulhandbuch sowie aus der Aufgabenstellung.

      Open-Book-Ausarbeitung

      Die Open-Book-Ausarbeitung oder -Arbeit (OBA) ist eine Kurz-Hausarbeit und damit eine unbeaufsichtigte schriftliche oder elektronische Prüfung. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass gemäß Hilfsmittelerklärung der Prüferin bzw. des Prüfers in der Regel alle Hilfsmittel zugelassen sind. Auf die Sicherung guter wissenschaftlicher Praxis durch ordnungsgemäßes Zitieren etc. und das Erfordernis der Eigenständigkeit der Erbringung jedweder Prüfungsleistung wird besonders hingewiesen.

      Abschlussarbeit

      Bachelor- oder Masterarbeit im Sinne der Prüfungsorndung §25ff.: Die Masterarbeit ist eine schriftliche Hausarbeit. Sie soll zeigen, dass die oder der Studierende befähigt ist, innerhalb einer vorgegebenen Frist ein Thema aus ihrem oder seinem Fachgebiet sowohl in seinen fachlichen Einzelheiten als auch in den fachübergreifenden Zusammenhän-gen nach wissenschaftlichen und fachpraktischen Methoden selbstständig zu bearbeiten. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit kann auch bei der Abschlussarbeit berücksichtigt werden.

      Kolloquium

      Kolloquium zur Bachelor- oder Masterarbeit im Sinne der Prüfungsordnung §29: Das Kolloquium dient der Feststellung, ob die Studentin oder der Student befähigt ist, die Ergebnisse der Masterarbeit, ihre fachlichen und methodischen Grundlagen, fachübergreifende Zusammenhänge und außerfachlichen Bezüge mündlich darzustellen, selbständig zu begründen und ihre Bedeutung für die Praxis einzuschätzen.

      Profil-Modulmatrix🔗

      Im Folgenden wird dargestellt, inwieweit die Module des Studiengangs die Kompetenzen und Handlungsfelder des Studiengangs sowie hochschulweite Studiengangskriterien stützen bzw. ausbilden.

      Kürzel Modulbezeichnung HF1 - Forschung: Von Ansätzen d... HF2 - Qualitätskontrolle von Pr... HF3 - Produktion: Planung, Konz... HF4 - Koordination kleiner Arbe... HF5 - IT Administration, Projek... K.1 - Finden sinnvoller Systemg... K.2 - Abstrahieren K.3 - Naturwissenschaftliche Ph... K.4 - Erkennen, Verstehen und a... K.5 - MINT Modelle nutzen K.6 - Technische Systeme simuli... K.7 - Technische Systeme analys... K.8 - Technische Systeme entwer... K.9 - Technische Systeme realis... K.10 - Technische Systeme prüfen K.11 - MINT-Grundwissen benennen... K.12 - Informationen beschaffen ... K.13 - Technische Zusammenhänge ... K.14 - Arbeitsergebnisse bewerte... K.15 - Betriebswirtschaftliches ... K.16 - Komplexe technische Aufga... K.17 - In unsicheren Situationen... K.18 - Gesellschaftliche und eth... K.19 - Lernkompetenz demonstrier... K.20 - Sich selbst organisieren ... K.21 - Sprachliche und interkult... SK.1 - Global Citizenship SK.2 - Internationalisierung SK.3 - Interdisziplinarität SK.4 - Transfer
      ABT Abbildungstheorie
      AM Angewandte Mathematik
      ASR Antriebssteuerung und Regelung
      ASS Analoge Signale und Systeme
      AT Antennentechnik
      ATS Autonome Systeme
      BAA Bachelorarbeit
      BE Betriebliches Energiemanagement
      BMO Biomedizinische Optik
      BVS1 Betriebssysteme und verteilte Systeme 1
      BVS2 Betriebssysteme und verteilte Systeme 2
      BWR Betriebswirtschaft und Recht
      CAP Capstone Projekt / Fachpraktikum
      DB Datenbanken
      DML Data Mining
      DSF Digitale Signalverarbeitung mit FPGA
      DSS Diskrete Signale und Systeme
      EA Elektrische Antriebe
      EEV Elektrische Energieverteilung
      EEZ Elektrische Energieerzeugung
      EL Elektronik
      EMA Elektrische Maschinen
      EMV Elektrische Sicherheit und EMV
      ENS Energiespeicher
      EPR Erstsemesterprojekt
      ES Embedded Systems
      ESL Entwurf, Simulation und Layout von Schaltungen
      EWS Energiewirtschaft
      FG Feldbus Grundlagen
      FIT Funksysteme für IoT
      FSI Funktionale Sicherheit
      GE1 Grundlagen der Elektrotechnik 1
      GE2 Grundlagen der Elektrotechnik 2
      GE3 Grundlagen der Elektrotechnik 3
      GO Geometrische Optik
      GTI Grundlagen der Technischen Informatik
      GVI Grundlagen vernetzter IT Systeme
      HF Hochfrequenztechnik
      HO Holografie
      HST Hochspannungstechnik
      IAK Ingenieurakustik
      IBA Industrielle Bildanalyse
      IBV Industrielle Bildverarbeitung
      IOT IoT Protokolle und Anwendungen
      IP Informatik Projekt
      ITS IT-Sicherheit
      KL Konstruktionslehre und 3D-CAD
      KOAK Kommunikationsakustik
      KOLL Kolloquium zur Bachelorarbeit
      LB Licht- und Beleuchtungstechnik
      LE Leistungselektronik
      LMK Lichtmikroskopie
      LMW Licht-Materie-Wechselwirkung
      LT Lasertechnik
      MA1 Mathematik 1
      MA2 Mathematik 2
      ME Materialien der Elektrotechnik
      MT Messtechnik
      NDQ Nachhaltigkeit durch Qualität
      NP Netze und Protokolle
      NSA Netzsicherheit und Automation
      OD Optik-Design
      OMT Optische Messtechnik
      PBO Projekt-basierte Optik
      PH1 Physik 1
      PH2 Physik 2
      PI1 Praktische Informatik 1
      PI2 Praktische Informatik 2
      PLTP Prozessleittechnik Planung
      PLTS Prozessleittechnik Systeme
      PPR Praxisprojekt
      QKC Quellen- und Kanalcodierung
      RT Regelungstechnik
      SE Software Engineering
      SM Sensorik und Messwertverarbeitung
      SMC Smart City
      SMP Signalverarbeitung mit Matlab/Python und µC
      SN Schaltnetzteile
      SRF Strahlung, Radiometrie, Fotometrie
      STE Steuerungstechnik
      STVP Persönliche Studienverlaufsplanung
      TO Technische Optik
      UT Übertragungstechnik
      VA Vernetzung in der Automatisierung
      VMA Programmierung verteilter und mobiler Anwendungen
      VWA Verfassen wissenschaftlicher Arbeiten
      WIB Wellenoptik, Interferenz, Beugung
      WIND Windenergie
      XIB Fachübergreifende Kompetenzen und Soft-Skills
      XPSS Praxisorientierte Summer School

      Versionsverlauf🔗

      In untenstehender Tabelle sind die verschiedenen Versionen des Lehrangebots aufgeführt. Die Versionen sind umgekehrt chronologisch sortiert mit der aktuell gültigen Version in der ersten Zeile. Die einzelnen Versionen können über den Link in der rechten Spalte aufgerufen werden.

      Version Datum Änderungen Link
      3.16 2024-11-29-12-00-00
      1. Version zur Abstimmung im Fakultätsrat
      Link
      3.15 2024-11-29-12-00-00
      1. Begutachtete Version für Reakkreditierung 2024
      2. Neues Layout für sämtliche Modulhandbücher
      Link
      3.14 2024-06-11-14-00-00
      1. Mitarbeit in Gremien im Bachelor/Master Technische Informatik und Bachelor Elektrotechnik
      2. Produktentwicklung für Smart-Cities im Wintersemester (verantwortlich jetzt Prof. Humpert)
      3. Überarbeitung Modul und Lehrveranstaltung Elektrische Sicherheit und EMV
      4. Überarbeitung Modul und Lehrveranstaltung Hochspannungstechnik
      5. Überarbeitung Modul und Lehrveranstaltung Hochspannungsübertragungstechnik
      6. Neue(s) Modul und Lehrveranstaltung Themen der Medientechnologie
      Link
      3.13 2024-05-10-14-30-00
      1. Weitere Literaturangabe in Lehrveranstaltung Antennentechnik
      2. Medienrecht: Tutorium entfernt, Prüfungstyp zu "andere studienbegleitende Prüfungsform" geändert, weitere Literaturangaben, Modul in Bachelor Medientechnologie angelegt
      3. Änderungen der Dozenten und Literatur in Lehrveranstaltung "Informatik 1/2", "Mensch-Maschine-Interaktion" und "Parallelprogrammierung"
      4. Lehrveranstaltung Leistungselektronik: Überarbeitung der Prüfungsdetails und Literaturangaben
      5. Änderung der Modulverantwortung von Kunz zu Reiter / Grünvogel / Salmen in "Visuelle und auditive Wahrnehmung", "Mathematik 2" und "Signaltheorie und angewandte Mathematik"
      6. Anlage Modul "Interdisziplinäres Projekt" im Bachelor Medientechnologie
      7. Lehrveranstaltung Energiemanagement in Energieverbundsystemen: Änderungen an Präsenzzeit, Räumen und Prüfungstyp (jetzt Projektarbeit + E-Assessment)
      8. Lehrveranstaltung Energiespeicher: Streichung des Tutoriums, Prüfungstyp jetzt Fachgespräch
      9. Lehrveranstaltung Energiewirtschaft: Überarbeitung der Fertigkeitsbeschreibungen und des Begleitmaterials, Streichung des Tutoriums
      10. Modul SmartCity: Änderung Modulverantwortung von Stadler zu Humpert
      11. Lehrveranstaltung Elektrische Antriebe: Überarbeitung der Prüfungsbeschreibung und Praktikumskompetenzen
      12. Lehrveranstaltung Schaltznetzteile: Überarbeitungen der Prüfungsbeschreibung, -typ, Begleitmaterialien, Präsenzlehre und Fertigkeiten.
      13. Leistungselektronische Stellglieder für PV- und Windkraftanlagen: Überarbeitungen der Prüfungsbeschreibung, -typ, Begleitmaterialien, Präsenzlehre und Fertigkeiten.
      Link
      3.12 2024-03-26-17-00-00
      1. Modul Elektrotechnik im Bachelor-Elektrotechnik: Vakanz der Modulverantwortung, Kompetenz "K21-Sprachliche und interkulturelle Fähigkeiten anwenden" gelöscht.
      Link
      3.11 2024-02-23-15-00-00
      1. Generelle Überarbeitung des Layouts
      2. Eingangstexte bei Wahlmodulkatalogen und Schwerpunkten überarbeitet und POs angeglichen
      3. Lehrveranstaltung BWR (Kim) sowohl im Sommer- als auch Wintersemester.
      4. Modellierung von Energiesystemen der Fakultät 09 als wählbares Modul im allgemeinen Wahlkatalog im Master Technische Informatik
      Link
      3.10 2023-12-05-09-00-00
      1. Streichung des Moduls "Geo- und Solarthermie (GUS)" aus Studienschwerpunkt "Erneuerbare Energien" im Bachelor Elektrotechnik (FR-2023-18)
      Link
      3.9 2023-07-17-11-00-00
      1. Masterarbeit in Master Communication Systems and Engineering auf Englisch (FR-2023-12)
      2. Link auf Informationen in Ilias in Bachelor Elektrotechnik, Modul XIB
      3. Fehlerkorrekturen im Studienschwerpunktverzeichnis Bachelor Elektrotechnik
      4. Aufnahme Hochspannungsübertragungstechnik in Studienschwerpunkt "Elektrische Energietechnik" im Master Elektrotechnik (FR-2023-14)
      Link
      3.8 2023-04-17-15-00-00
      1. Modul "Netze und Automation (NSA)" (vormals "Internetworking (IN)") den Schwerpunkten "Internet of Things" und "Information- und Kommunkationstechnik" des Studiengangs "Bachelor Elektrotechnik" hinzugefügt (FR-2023-6)
      2. Modulkürzel für "Autonome Systeme" lautet jetzt auch in "Bachelor Technische Informatik" ATS (FR-2023-7)
      Link
      3.7 2023-04-04-12-00-00
      1. Verlinkung des Schwerpunktmoduls "Datenbanken" (DB) im Bachelor Elektrotechnik korrigiert
      Link
      3.6 2023-03-27-11-00-00
      1. Lehrveranstaltung Grundgebiete der Elektrotechnik 2 (Kronberger) aktualisiert; Modul "Entrepreneurship, Gewerblicher Rechtsschutz, Market Knowledge" auch für X1 in Master Technische Informatik wählbar.
      Link
      3.5 2023-03-09-18-00-00
      1. Wahlmodule in Bachelor Elektrotechnik angeglichen; Links zu Ilias in Wörzberger-Lehrveranstaltungen
      Link
      3.4 2023-03-08-16-00-00
      1. Licht- und Beleuchtungstechnik (LB) Wintersemester-Wahlmodulen zugeordnet; BaTIN-Modul "Web-Architekturen" SGL zugeordnet und vakante Lehrveranstaltung vorerst entfernt.
      Link
      3.3 2023-03-06-14-00-00
      1. Neue Lehrveranstaltung "Software Engineering für die Automatisierungstechnik", Modulbeschreibungen für Kolloquium und Masterarbeit im Master Communications Systems and Networks, externes Modul "Steuern" für X1 in Master Technische Informatik
      Link
      3.2 2023-02-24-20-00-00
      1. Allgemeine Bereinigung von kaputten Links (http 404)
      Link
      3.1 2022-12-09-12-31-39
      1. Umbenennung des Moduls und der Lehrveranstaltung "Internetworking und Netzsicherheit (IN)" in "Netzsicherheit und Automation (NSA) (FR-2022-20)"
      Link
      3.0 2022-09-07-21-31-39
      1. Neuaufnahme des Moduls und der Lehrveranstaltung "SmartCity" im Lehrangebot des Studiengangs "Bachelor Elektrotechnik PO3" (FR-2022-13)
      Link