Fakultät 07 für Informations-, Medien- und Elektrotechnik

Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2024

Modulhandbuch

Bachelor of Science (Deutsch / Englisch) | Version: 1.1.2025-06-04-14-10-41

Die neueste Version dieses Modulhandbuchs ist verfügbar unter:
https://f07-studieninfo.web.th-koeln.de/mhb/current/de/BaET2024.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 2
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 2
PI2 Praktische Informatik 2 PF 5 2
GTI Grundlagen der Technischen Informatik PF 5 2
VWA Verfassen wissenschaftlicher Arbeiten PF 3 2
3 PH2 Physik 2 PF 5 2
GE3 Grundlagen der Elektrotechnik 3 PF 5 1
EL Elektronik PF 5 2
GVI Grundlagen vernetzter IT Systeme PF 5 2
ASS Analoge Signale und Systeme PF 5 1
STVP Persönliche Studienverlaufsplanung PF 1 1
WM Allgemeiner Wahlbereich WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
4 MT Messtechnik PF 5 2
WM Allgemeiner Wahlbereich WB 25 ≤ 10
  • wahlabhängig
5 XIB Fachübergreifende Kompetenzen und Soft Skills WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
RT Regelungstechnik PF 5 2
WM Allgemeiner Wahlbereich WB 20 ≤ 8
  • wahlabhängig
6 BWR Betriebswirtschaft und Recht PF 5 2
CAP Capstone Projekt / Fachpraktikum PF 9 1
WM Allgemeiner Wahlbereich WB 15 ≤ 6
  • wahlabhängig
7 PPR Praxisprojekt PF 13 1
BAA Bachelorarbeit PF 12 1
KOLL Kolloquium zur Bachelorarbeit PF 3 1
Sem. Kürzel Modulbezeichnung Pflicht (PF)
Wahl-
bereich (WB)
ECTS Prüfungslast Prüfungsformen mit Gewichtung
1 EPR Erstsemesterprojekt PF 2 1
MA1 Mathematik 1 PF 10 2
GE1 Grundlagen der Elektrotechnik 1 PF 9 2
2 MA2 Mathematik 2 PF 10 2
VWA Verfassen wissenschaftlicher Arbeiten PF 3 2
GE2 Grundlagen der Elektrotechnik 2 PF 5 2
PH1 Physik 1 PF 5 1
3 PI1 Praktische Informatik 1 PF 5 2
IP Informatik Projekt PF 3 1
PH2 Physik 2 PF 5 2
GE3 Grundlagen der Elektrotechnik 3 PF 5 1
STVP Persönliche Studienverlaufsplanung PF 1 1
4 PI2 Praktische Informatik 2 PF 5 2
GTI Grundlagen der Technischen Informatik PF 5 2
XIB Fachübergreifende Kompetenzen und Soft Skills WB 5 ≤ 2
  • wahlabhängig
MT Messtechnik PF 5 2
5 ASS Analoge Signale und Systeme PF 5 1
GVI Grundlagen vernetzter IT Systeme PF 5 2
EL Elektronik PF 5 2
RT Regelungstechnik PF 5 2
6 WM Allgemeiner Wahlbereich WB 15 ≤ 6
  • wahlabhängig
BWR Betriebswirtschaft und Recht PF 5 2
7 WM Allgemeiner Wahlbereich WB 20 ≤ 8
  • wahlabhängig
8 WM Allgemeiner Wahlbereich WB 20 ≤ 8
  • wahlabhängig
9 WM Allgemeiner Wahlbereich WB 10 ≤ 4
  • wahlabhängig
CAP Capstone Projekt / Fachpraktikum PF 9 1
10 PPR Praxisprojekt PF 13 1
KOLL Kolloquium zur Bachelorarbeit PF 3 1
BAA Bachelorarbeit PF 12 1

Module🔗

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

Modulkürzel ABT_BaET2024
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)

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) optisch abbildender Systeme unter besonderer Berücksichtigung mathematisch-analytischer Modelle.
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 Basisfertigkeiten in einer Vorlesung mit integrierten kurzen Übungsteilen die Fertigkeit, sich in einem abstrakten, mathematisch-analytischen Modellierungssystem sicher zu bewegen. Weiterhin wird ein Praktikum durchgeführt, welches projektartigen Charakter hat: Neben einer schriftlichen Vorbereitung ist der optische Aufbau aus Einzelteilen selber zu gestalten, zu justieren und zu optimieren, bevor die eigentliche Messaufgabe erfolgen kann. Zu jedem Versuch ist eine schriftiche Ausarbeitung erforderlich.

Wozu:
Kompetenzen im Verständnis, des Entwurfes, der Entwicklung, der Analyse und der Überprüfung optisch abbildender Systeme 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.

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 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel ASN_BaTIN2024
Modulbezeichnung Angewandte Statistik und Numerik
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)

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_BaET2024
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 2020
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel ASS_BaET2024
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 2020
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 ASS_BaET2024
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 2020
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel AT_BaET2024
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 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel ATS_BaET2024
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 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel BAA_BaET2024
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_BaET2024
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 2020
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel BMO_BaET2024
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 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel BV_BaET2024
Modulbezeichnung 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)

Nach diesem Modul sind die Studierenden in der Lage, Anwendungen aus dem Bereich Bildverarbeitung umzusetzen wie z.B.

- Bildverbesserung
- Umwandlung von Bildformaten
- Filterung, etwa zur Kantenerkennung
- Segmentierung und einfache Objekterkennung
- Korrespondenzanalyse
- Kreative Bildgestaltung

indem sie klassische Algorithmen nutzen.

Die erworbenen Kompetenzen helfen den Studierenden, sowohl im weiteren Studienverlauf als auch später im Berufsleben, da wichtige Grundlagen der (Sensor-)Datenverarbeitung praxisnah vermittelt werden.

Dieses Modul ist Teil des Vertiefungsgebiets "Bildverarbeitung".

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 MA2: Für die Fourier-Transformation ist die Darstellung der trigonometrischen Funktionen über die komplexe Exponentialfunktion unverzichtbar. Daher wird der Umgang mit komplexen Zahlen vorausgesetzt. Die Detektion von Kanten und Linien basiert auf der numerischen Berechnung von ersten und zweiten Ableitung für Funktionen mehrerer Veränderlicher. Daher wird hier dasArbeiten mit den Begriffen des Gradient und der Hesseschen Matrix vorausgesetzt. Die Detektion von Ecken und das Konzept des Strukturtensors basieren auf der Bestimmung von Eigenwerten und Eigenvektoren einer symmetrischen Matrix. Auch der Umgang mit diesen Begriffen ist daher Voraussetzung für das Verständnis zentraler Bidverarbeitungsverfahren.
  • Modul MA1: Die Fourier-Transformation basiert auf einer Zerlegung von Signalen in trigonometrische Funktionen. Der Umgang mit diesen Funktionen ist so grundlegend, dass Einzelheiten hierzu zwingend als bekannt vorausgesetzt werden. Weitere grundlegende Funktionen wie Potenz- und Exponentialfunktionen werden ebenfalls an zahlreichen Stellen benötigt, ohne dass auf sie weiter eingegangen werden kann. Die Detektion von Kanten und Linien und Ecken basiert auf der numerischen Berechnung von ersten und zweiten Ableitung. Daher werden diese Bgriffe ebenfalls als bekannt vorausgesetzt. Gleiches gilt für den Integralbegriff, der an zahlreichen Stellen benötigt wird.
  • Modul INF1: Beim Modul BV1 geht es letztlich um Verfahren der Bildverarbeitung, deren mathematische Grundlagen und deren algorithmische Implementierung. Hierzu werde diese Verfahren auch in Programmcode umgesetzt, bzw. deren Umsetzung analysiert, um den Zusammenhang zwischen Programmcode und beobachteter Veränderung im Bild zu untersuchen. Hierzu wird zwingend vorausgesetzt, dass grundlegende Programmierkenntnisse vorhanden sind.
  • Modul INF2: Beim Modul BV1 geht es letztlich um Verfahren der Bildverarbeitung, deren mathematische Grundlagen und deren algorithmische Implementierung. Hierzu werde diese Verfahren auch in Programmcode umgesetzt, bzw. deren Umsetzung analysiert, um den Zusammenhang zwischen Programmcode und beobachteter Veränderung im Bild zu untersuchen. Hierzu wird zwingend vorausgesetzt, dass grundlegende Programmierkenntnisse vorhanden sind.
  • 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 BVS1_BaET2024
Modulbezeichnung Betriebssysteme
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 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_BaET2024
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_BaET2024
Modulbezeichnung Betriebswirtschaft und Recht
Art des Moduls Pflichtmodul
ECTS credits 5
Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 6
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 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel CAP_BaET2024
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 2020
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel DB1_BaET2024
Modulbezeichnung Datenbanken 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 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 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel DM_BaET2024
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
Lehr- und Lernmethoden Vorlesung / Übungen
Prüfungsformen mit Gewichtung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
Selbststudium 116 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
  • A. Geron: Praxiseinstieg Machine Learning mit Scikit-Learn und TensorFlow: Konzepte, Tools und Techniken für intelligente Systeme, Heidelberg, o‘Reilly Verlag 2017, 978-3960090618
  • S. Raschka, V. Mirjalili: Machine Learning mit Python und Scikit-Learn und TensorFlow: Das umfassende Praxis-Handbuch für Data Science, Predictive Analytics und Deep Learning, mitp Verlag, 2018, 978-3958457331
  • J. Frochte, Jörg: Maschinelles Lernen, München, Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, 2018, eBook ISBN: 978-3-446-45705-8, Print ISBN: 978-3-446-45291-6
  • A. Müller: Einführung in Machine Learning mit Python: Praxiswissen Data Science, Heidelberg, o‘Reilly Verlag 2017, eBook: 978-3-96010-111-6
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel DSS_BaET2024
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 2020
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel EA_BaET2024
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 2020
Perma-Links zur Organisation Kurs in ILU
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel EEV_BaET2024
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 2020
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel EEZ_BaET2024
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 2020
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel EL_BaET2024
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_BaET2024
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 2020
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel EMV_BaET2024
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 2020
Perma-Links zur Organisation ILU-Kurs für die Lehrveranstaltung Elektrische Sicherheit und EMV
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel ENS_BaET2024
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 2020
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel EPR_BaET2024
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 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel ES_BaET2024
Modulbezeichnung Eingebettete Systeme
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 16.3.2025, 17:36:53
Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
Modulkürzel ESL_BaET2024
Modulbezeichnung Entwurf, Simulation und Layout von integrierten 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)

Konzeption, Umsetzung und Verifikation von einfachen integrierten Schaltungen anhand einer Anforderungsbeschreibung.

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
    • Modul EL: Grundlagen der Wlwktronik
    • Modul GE1: Grundlagen Elektrotechnik
    • Modul GE2: Grundlagen Elektrotechnik
    • 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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 4.6.2025, 12:32:14
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel EWS_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel FIT_BaET2024
    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 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel FSI_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel GE1_BaET2024
    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. Rainer Kronberger/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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel GE2_BaET2024
    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. Rainer Kronberger/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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel GE3_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel GO_BaET2024
    Modulbezeichnung Grundlagen der 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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel GTI_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel GVI_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel HF_BaET2024
    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. Rainer Kronberger/Professor Fakultät IME
    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 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel HO_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel HST_BaET2024
    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 2020
    Perma-Links zur Organisation ILU-Kurs für die Lehrveranstaltung Hochspannungstechnik
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel IAK_BaET2024
    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 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel IOT_BaET2024
    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 der 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 4.6.2025, 12:32:14
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel IP_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel ITS_BaET2024
    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 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel KL_BaET2024
    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 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel KOAK_BaET2024
    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 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel KOLL_BaET2024
    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_BaET2024
    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 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel LE_BaET2024
    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 2020
    Perma-Links zur Organisation Kurs in ILU
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel LMK_BaET2024
    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 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel LMW_BaET2024
    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 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel LT_BaET2024
    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 16.3.2025, 17:36:53
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel MA1_BaET2024
    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. Heiko Knospe/Professor Fakultät IME
    • Prof. Dr. Hubert Randerath/Professor Fakultät IME
    • Prof. Dr. Beate Rhein/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

    Grundlagen
    - Mengen, Zahlen, Summen, Produkte, Fakultät, Binomialkoeffizienten
    - Reelle Zahlen, Anordnung, Intervalle, Betrag, Vollständigkeit
    - Aussagenlogik
    - Vollständige Induktion
    - Abbildungen und ihre Eigenschaften
    - Reelle Funktionen, Beschränktheit, Monotonie, Umkehrfunktion

    Elementare Funktionen
    - Polynome und rationale Funktionen
    - Potenz-, Wurzel-, Exponential-, Logarithmusfunktionen
    - Trigonometrische Funktionen

    Folgen, Reihen und Stetigkeit
    - Reelle Folgen und Grenzwerte
    - Reihen und (optional) Konvergenzkriterien
    - Potenzreihen und (optional) Konvergenzradius
    - Grenzwerte von Funktionswerten
    - Stetigkeit und Eigenschaften stetiger Funktionen
    - Asymptoten

    Differentialrechnung
    - Differenzierbarkeit und Ableitung
    - Ableitungsregeln
    - Höhere Ableitungen
    - Extremstellen und Kurvendiskussion
    - Taylor-Polynom, Taylor-Reihe
    - Newton-Verfahren
    - Regel von de l`Hospital

    Vektoren, Matrizen und lineare Gleichungssysteme
    - Vektorrechnung im R^n
    - Skalarprodukt
    - Vektorprodukt
    - Geraden
    - Ebenen
    - Matrizen und ihre Rechenregeln
    - Lineare Gleichungssysteme und Gaußscher Algorithmus
    - Lineare Unabhängigkeit, Erzeugendensystem und Basis
    - Rang einer Matrix
    - Quadratische Matrizen und invertierbare Matrizen
    - Determinante
    - Cramersche Regel (optional)

    Komplexe Zahlen
    - Normalform und Rechenregeln
    - Polar- und Exponentialform
    - Komplexe Folgen, Reihen, Funktionen, Potenzreihen, Eulersche Formel
    - Potenzen und Wurzeln

    Übungen / Praktikum

    Online Mathematik Kurs OMB+ mit den Inhalten:
    - Mengen, Zahlen, Bruchrechnung
    - Wurzeln, Potenzen, Proportionalität
    - Gleichungen in einer Unbekannten
    Lehr- und Lernmethoden
    • Vorlesung / Übungen
    • Übungen / Praktikum
    Prüfungsformen mit Gewichtung
    Workload 300 Stunden
    Präsenzzeit 57 Stunden ≙ 5 SWS
    Selbststudium 243 Stunden
    Empfohlene Voraussetzungen Schulkenntnisse Mathematik und Vorkurs oder Brückenkurs Mathematik, insbesondere:
    Zahlen, Bruchrechnen, Terme, Gleichungen, Funktionen, Geraden, quadratische Funktionen, Polynome, Nullstellen, rationale Funktionen, Wurzel-, Potenz, Exponential- und Logarithmusfunktionen, trigonometrische Funktionen, elementare Geometrie, Vektorrechnung, Geraden, Ebenen, Lösung von linearen Gleichungssystemen (mit zwei oder drei Variablen).
    Zwingende Voraussetzungen Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Übungen / Praktikum
    Empfohlene Literatur
    • P. Hartmann, Mathematik für Informatiker, vieweg Verlag
    • T. Westermann, Mathematik für Ingenieure, Springer Verlag
    • T. Rießinger, Mathematik für Ingenieure, Springer Verlag
    • M. Knorrenschild, Mathematik für Ingenieure 1, Hanser Verlag
    • W. Schäfer, G. Trippler, G. Engeln-Müllges (Hrg.), Kompaktkurs Ingenieurmathematik, Fachbuchverlag Leipzig
    • L. Papula, Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 1 und 2, Vieweg+Teubner Verlag
    • G. Hoever, Höhere Mathematik kompakt, Springer Verlag
    • O. Forster, Analysis 1, Vieweg Verlag
    • C. Blatter, Analysis 1, Springer Verlag
    • hm4mint.nrw, Online-Kurs Höhere Mathematik 1
    • M. Spivak, Calculus, Cambridge University Press
    • G. Strang, Lineare Algebra, Springer Verlag
    • H. Grauert, I. Lieb, Differential- und Integralrechnung I, Springer Verlag
    • W. Walter, Analysis 1, Springer 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_BaET2024
    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. Heiko Knospe/Professor Fakultät IME
    • Prof. Dr. Hubert Randerath/Professor Fakultät IME
    • Prof. Dr. Beate Rhein/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

    Integralrechnung
    - Riemann-Integral, Definition und Eigenschaften
    - Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung
    - Uneigentliche Integrale
    - Partielle Integration
    - Substitutionsregel
    - Partialbruchzerlegung

    Gewöhnliche Differentialgleichungen
    - DGL erster Ordnung mit trennbaren Variablen
    - Lineare DGL erster Ordnung mit konstanten Koeffizienten
    - Lineare DGL zweiter Ordnung mit konstanten Koeffizienten

    Funktionen von mehreren Variablen
    - Skalarfunktionen und Vektorfelder
    - Grenzwert und Stetigkeit
    - Partielle Ableitungen und Gradient
    - Jacobi-Matrix
    - Höhere partielle Ableitungen
    - Extremwerte
    - Fehlerfortpflanzung
    - Implizite Funktionen
    - Mehrdimensionale Integration

    Vektorräume und lineare Abbildungen
    - Gruppen, Körper, Endliche Körper
    - Vektorräume und Untervektorräume
    - Lineare Abbildungen
    - Lineare Unabhängigkeit, Dimension und Rang
    - Determinante
    - Euklidische und unitäre Vektorräume, Skalarprodukt, Norm, Gram-Schmidt Orthogonalisierung
    - Orthogonale und unitäre Matrizen
    - Symmetrische und Hermitesche Matrizen
    - Eigenwerte und Eigenvektoren
    - Koordinaten und Basiswechsel
    - Diagonalisierbare Matrizen und Normalformen (optional)
    - Matrixzerlegungen (optional)
    - Homogene Koordinaten (optional)

    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.
    • Mathematik 1, insbesondere:
      Grundlagen, Elementare Funktionen, Folgen, Reihen, Stetigkeit, Differentialrechnung, Vektoren, Matrizen, lineare Gleichungssysteme.
    Zwingende Voraussetzungen
    Empfohlene Literatur
    • P. Hartmann, Mathematik für Informatiker, vieweg Verlag
    • T. Westermann, Mathematik für Ingenieure, Springer Verlag
    • T. Rießinger, Mathematik für Ingenieure, Springer Verlag
    • W. Schäfer, G. Trippler, G. Engeln-Müllges (Hrg.), Kompaktkurs Ingenieurmathematik, Fachbuchverlag Leipzig
    • L. Papula, Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 1 und 2, Vieweg+Teubner Verlag
    • G. Strang, Lineare Algebra, Springer Verlag
    • G. Fischer, Lineare Algebra, Springer Verlag
    • D. C. Lay, Linear Algebra and its Applications, Addison Wesley Verlag
    • C. Blatter, Analysis 1 und Analysis 2, Springer Verlag
    • W. Walter, Analysis 1 und Analysis 2, Springer Verlag
    • O. Forster, Analysis 1 und Analysis 2, Springer Verlag
    • M. Knorrenschild, Mathematik für Ingenieure 2, Hanser 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 ME_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel MPR_BaET2024
    Modulbezeichnung Mobilgeräteprogrammierung
    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, 12:55:44
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel MT_BaET2024
    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_BaET2024
    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_BaET2024
    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_BaET2024
    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 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel OD_BaET2024
    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_BaET2024
    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 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel PBO_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel PH1_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel PH2_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel PI1_BaET2024
    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 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 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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel PI2_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel PLTP_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel PLTS_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel PPR_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel QKC_BaET2024
    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 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel RT_BaET2024
    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.
    Technisches Englisch
    Beispielsweise Fachgespräche sollen auf Englisch geführt werden können.

    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 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel SE_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise Vorlesung / Übung wöchentlich (Flipped Classroom), Projektarbeit
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel SEN_BaET2024
    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
    SM in Bachelor Elektrotechnik 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel SMC_BaET2024
    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 2020
    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_BaET2024
    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 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel SN_BaET2024
    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 2020
    Perma-Links zur Organisation Kurs in ILU
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel SRF_BaET2024
    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 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel STE_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel STVP_BaET2024
    Modulbezeichnung Persönliche Studienverlaufsplanung
    Art des Moduls Pflichtmodul
    ECTS credits 1
    Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
    Dauer des Moduls 1 Semester
    Empfohlenes Studiensemester 3
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel TO_BaET2024
    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 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel UT_BaET2024
    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 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel VWA_BaET2024
    Modulbezeichnung Verfassen wissenschaftlicher Arbeiten
    Art des Moduls Pflichtmodul
    ECTS credits 3
    Sprache deutsch und englisch
    Dauer des Moduls 1 Semester
    Empfohlenes Studiensemester 2
    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 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel WIB_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel WIND_BaET2024
    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 2020
    Besonderheiten und Hinweise
    Letzte Aktualisierung 16.3.2025, 17:36:54
    Web-Modulhandbuch-Editor-Links Modul Lehrveranstaltung
    Modulkürzel XGA_BaET2024
    Modulbezeichnung Gremienarbeit
    Art des Moduls Wahlpflichtmodul
    ECTS credits 0
    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)

    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.

    Modulinhalte

    Projekt

    Lehr- und Lernmethoden Projekt
    Prüfungsformen mit Gewichtung
    Workload 0 Stunden
    Präsenzzeit 12 Stunden ≙ 1 SWS
    Selbststudium -12 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_BaET2024
    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.

    Gemäß § 4 Abs. 2 der Prüfungsordnung besteht die Möglichkeit, einen Auslandsaufenthalt in das Studium zu integrieren. Studierende, die einen Auslandsaufenthalt in ihr Studium integriert haben und dabei Studienleistungen an einer ausländischen Hochschule erbracht haben, können sich diese auf Antrag und mit Zustimmung des Prüfungsausschusses anerkennen lassen.

    Folgende Anerkennungsmöglichkeiten bestehen:

    • Ersatz eines kompletten Semesters des Regelstudiums: Die während des Auslandsaufenthaltes erbrachten Leistungen ersetzen pauschal die im Regelstudium für das 5. Semester vorgesehenen Module (Umfang 30 ECTS).
    • Anerkennung einzelner Studienleistungen: Die Leistungspunkte der anerkannten Studienleistungen können von den im regulären Studienverlaufsplan vorgesehenen Leistungspunkten abweichen.

    Näheres regeln die vom Fakultätsrat beschlossenen "Richtlinien zur Anerkennung von im Ausland an einer Hochschule erbrachten Leistungen" in der jeweils gültigen Fassung. Vor Antritt des Auslandsaufenthaltes ist mit dem Auslandsbeauftragten der Fakultät ein Learning Agreement abzuschließen.

    Aus diesem Wahlbereich müssen Module im Umfang von mindestens 65 ECTS-Kreditpunkten belegt werden.

    Dieser Wahlbereich umfasst insbesondere alle Module aus folgenden anderen Bereichen:

    Module der Fakultät:

    Modulkürzel Modulbezeichnung ECTS enthalten in Studienschwerpunkt
    ABT Abbildungstheorie 5 PHO
    ASN Angewandte Statistik und Numerik 5 SE AU
    ASR Antriebssteuerung und Regelung 5 EM EP AU
    AT Antennentechnik 5
    ATS Autonome Systeme 5
    BE Betriebliches Energiemanagement 5 EE SE AU
    BMO Biomedizinische Optik 5
    BV Bildverarbeitung 5 IOT IUK
    BVS1 Betriebssysteme 5
    BVS2 Verteilte Systeme 5
    DB1 Datenbanken 5 SE IOT
    DM Data Mining 5 SE IOT
    DSS Diskrete Signale und Systeme 5 AU IOT IUK
    EA Elektrische Antriebe 5 EM AU
    EEV Elektrische Energieverteilung 5 ET EE SE
    EEZ Elektrische Energieerzeugung 5 ET EE SE
    EMA Elektrische Maschinen 5 ET EE EM EP
    EMV Elektrische Sicherheit und EMV 5 ET EM EP
    ENS Energiespeicher 5 ET EE EM EP SE
    ES Embedded Systems 5 AU
    ESL Entwurf, Simulation und Layout von Schaltungen 5 EM EP PHO IUK
    EWS Energiewirtschaft 5 ET EE SE
    FIT Funksysteme für IoT 5 SE IOT IUK
    FSI Funktionale Sicherheit 5 EM EP AU
    GO Grundlagen der Optik 5 PHO
    HF Hochfrequenztechnik 5 IUK
    HO Holografie 5
    HST Hochspannungstechnik 5 ET EE EP
    IAK Ingenieurakustik 5
    IOT IoT Protokolle und Anwendungen 5 SE IOT IUK
    ITS IT-Sicherheit 5 SE AU IOT
    KL Konstruktionslehre und 3D-CAD 5 ET EM EP PHO
    KOAK Kommunikationsakustik 5 IUK
    LB Licht- und Beleuchtungstechnik 5
    LE Leistungselektronik 5 ET EE EM EP AU
    LMK Lichtmikroskopie 5
    LMW Licht-Materie-Wechselwirkung 5 PHO
    LT Lasertechnik 5 PHO
    ME Materialien der Elektrotechnik 5 ET EM EP PHO
    ML Maschinelles Lernen in Bachelor Informatik und Systems-Engineering 2024 5
    MP undefined 15
    MPR Mobilgeräteprogrammierung 5 IOT
    NDQ Nachhaltigkeit durch Qualität 5
    NP Netze und Protokolle 5 IUK
    NSA Netzsicherheit und Automation 5 IOT IUK
    OD Optik-Design 5 PHO
    OMT Optische Messtechnik 5 PHO
    PBO Projekt-basierte Optik 5
    PLTP Prozessleittechnik Planung 5 AU
    PLTS Prozessleittechnik Systeme 5 AU
    QKC Quellen- und Kanalcodierung 5 IOT IUK
    SE Software Engineering 5 SE AU
    SEN Sensorik und Messwertverarbeitung 5 ET EP IOT
    SMC Smart City 5
    SMP Signalverarbeitung mit Matlab/Python und µC 5 IOT IUK
    SN Schaltnetzteile 5 EM EP AU
    SOP Systems on Programmable Chips in Bachelor Informatik und Systems-Engineering 2024 5
    SRF Strahlung, Radiometrie, Fotometrie 5 PHO
    STE Steuerungstechnik 5 AU
    TO Technische Optik 5 PHO
    UT Übertragungstechnik 5 IOT IUK
    WIB Wellenoptik, Interferenz, Beugung 5 PHO
    WIND Windenergie 5 EE

    Module anderer Fakultäten oder Hochschulen:

    Zugehörigkeit Modulbezeichnung ECTS enthalten in Studienschwerpunkt
    TH Köln - Fak. 09 Bioenergie und regenerative Gastechnologie 5 EE
    TH Köln - Fak. 09 Simulation von Energiesystemen 5 EE
    TH Köln - Fak. 09 Photovoltaik 5 ET EE
    TH Köln - Fak. 08 Fahrmechanik 5 EM

    In diesem Wahlbereich können Module zu außerfachlichen, nicht-technischen Themen belegt werden. Im Folgenden werden nur Module dargestellt, die regelmäßig angeboten werden. Es sind aber auch einmalig oder unregelmäßig angebotene Module in diesem Wahlbereich wählbar, beispielsweise Module, die von der Kompetenzwerkstatt angeboten werden. Die Anerkennung eines solchen, unten nicht aufgeführten Moduls für diesen Wahlbereich muss per E-Mail an die Studiengangleitung vor der Teilnahme geklärt werden.

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

    Module der Fakultät:

    Modulkürzel Modulbezeichnung ECTS enthalten in Studienschwerpunkt
    XGA Gremienarbeit 0
    XPSS Praxisorientierte Summer School 5

    Module anderer Fakultäten oder Hochschulen:

    Zugehörigkeit Modulbezeichnung ECTS enthalten in Studienschwerpunkt
    TH Köln (Kompetenzwerkstatt) Einführung in die KI 2
    TH Köln (Kompetenzwerkstatt) Gender und die Welt, in der wir leben 2
    TH Köln (Kompetenzwerkstatt) Selbstlernmodul Moderation 2
    TH Köln (Kompetenzwerkstatt) Konfliktlösungs- und Verhandlungstechniken 6
    TH Köln (Kompetenzwerkstatt) Kommunikative Kompetenz in Führungssituationen 2
    TH Köln (Kompetenzwerkstatt) Rhetorik in der Gesprächsführung 3
    TH Köln (Kompetenzwerkstatt) Rhetorik in der Verhandlungstechnik 3
    TH Köln (Kompetenzwerkstatt) Schlagfertigkeit 1
    TH Köln (Kompetenzwerkstatt) Entrepreneurship - Grundlagenveranstaltung 6
    TH Köln (Kompetenzwerkstatt) Entwicklung von Geschäftsszenarios bei Existenzgründung 6
    TH Köln (Kompetenzwerkstatt) Zeit- und Selbstmanagement 1
    TH Köln (Kompetenzwerkstatt) Resilienztraining 3
    TH Köln (Kompetenzwerkstatt) Digitales Selbstmanagement 1
    TH Köln (Kompetenzwerkstatt) Konflikte verstehen und effektiv lösen 2
    TH Köln (Kompetenzwerkstatt) Als Führungskraft begeistern - Die Basics im Leadership 2
    TH Köln (Kompetenzwerkstatt) Hausarbeiten schreiben - aber wie? 1
    TH Köln (Kompetenzwerkstatt) Abschlussarbeiten erfolgreich bewältigen 2

    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.

    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
    ASN Angewandte Statistik und Numerik 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 Simulation von Energiesystemen 5
    TH Köln - Fak. 09 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
    SEN 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
    SEN Sensorik und Messwertverarbeitung 5

    Module anderer Fakultäten oder Hochschulen:

    Zugehörigkeit Modulbezeichnung ECTS
    TH Köln - Fak. 09 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
    BV Bildverarbeitung 5
    SMP Signalverarbeitung mit Matlab/Python und µC 5
    FIT Funksysteme für IoT 5
    DB1 Datenbanken 5
    QKC Quellen- und Kanalcodierung 5
    SEN Sensorik und Messwertverarbeitung 5
    DM Data Mining 5
    MPR Mobilgeräteprogrammierung 5
    NSA Netzsicherheit und Automation 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
    BV 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
    NSA Netzsicherheit und Automation 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 Grundlagen der 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
    ESL Entwurf, Simulation und Layout von Schaltungen 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
    ASN Angewandte Statistik und Numerik 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
    DB1 Datenbanken 5
    EWS Energiewirtschaft 5
    BE Betriebliches Energiemanagement 5
    DM 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 und Entwicklung HF2 - System- und Prozessmanage... HF3 - Innovation und Anwendung HF4 - Analyse, Bewertung und Qu... HF5 - Interaktion und Kommunika... K.1 - Systemdenken und Abgrenzu... K.2 - Abstraktion und Modellier... K.3 - Analyse natürlicher und t... K.4 - MINT-Kompetenz K.5 - Simulation und Analyse te... K.6 - Entwurf und Realisierung ... K.7 - Prüfen und Bewerten von S... K.8 - Informationsbeschaffung u... K.9 - Kommunikation und Präsent... K.10 - Betriebswirtschaftliches ... K.11 - Teamarbeit und interdiszi... K.12 - Entscheidungsfindung in u... K.13 - Berücksichtigung gesellsc... K.14 - Lernkompetenz und Adaptio... K.15 - Selbstorganisation und Se... K.16 - Kommunikative und interku... K.17 - Spezifische Fachkenntniss... SK.1 - Global Citizenship SK.2 - Internationalisierung SK.3 - Interdisziplinarität SK.4 - Transfer
    ABT Abbildungstheorie
    ASN Angewandte Statistik und Numerik
    ASR Antriebssteuerung und Regelung
    ASS Analoge Signale und Systeme
    AT Antennentechnik
    ATS Autonome Systeme
    BAA Bachelorarbeit
    BE Betriebliches Energiemanagement
    BMO Biomedizinische Optik
    BV Bildverarbeitung
    BVS1 Betriebssysteme
    BVS2 Betriebssysteme und verteilte Systeme 2
    BWR Betriebswirtschaft und Recht
    CAP Capstone Projekt / Fachpraktikum
    DB1 Datenbanken 1
    DM Data Mining
    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 Eingebettete Systeme
    ESL Entwurf, Simulation und Layout von integrierten Schaltungen
    EWS Energiewirtschaft
    FIT Funksysteme für IoT
    FSI Funktionale Sicherheit
    GE1 Grundlagen der Elektrotechnik 1
    GE2 Grundlagen der Elektrotechnik 2
    GE3 Grundlagen der Elektrotechnik 3
    GO Grundlagen der Optik
    GTI Grundlagen der Technischen Informatik
    GVI Grundlagen vernetzter IT Systeme
    HF Hochfrequenztechnik
    HO Holografie
    HST Hochspannungstechnik
    IAK Ingenieurakustik
    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
    MPR Mobilgeräteprogrammierung
    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
    SEN 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
    VWA Verfassen wissenschaftlicher Arbeiten
    WIB Wellenoptik, Interferenz, Beugung
    WIND Windenergie
    XGA Gremienarbeit
    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
    1.1 2024-11-29-12-00-00
    1. Version zur Abstimmung im Fakultätsrat
    Link
    1.0 2024-11-29-12-00-00
    1. Begutachtete Version für Reakkreditierung 2024
    2. Neues Layout für sämtliche Modulhandbücher
    Link