Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Energie- und ...lagu0001/download_frei/... · Einleitung 4 1 Einleitung Dieses Handbuch beschreibt den Bachelor-Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik,

Fakultät für Elektro-

und Informationstechnik

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Stand V8, 27.11.2008

Einleitung

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Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung .................................................................................................................................................. 4

1.1 Module.............................................................................................................................................. 5 1.2 Leistungspunkte ............................................................................................................................... 6 1.3 Prüfungsleistungen........................................................................................................................... 6

2 Übersicht über den Studiengang .............................................................................................................. 7 2.1 Grundstudium................................................................................................................................... 7 2.2 Hauptstudium ................................................................................................................................... 8

3 Module ...................................................................................................................................................... 9 3.1 Erstes Semester............................................................................................................................... 9

3.1.1 HM1 - Höhere Mathematik 1........................................................................................................ 9 3.1.2 ET1 - Grundlagen der Elektrotechnik 1 ..................................................................................... 10 3.1.3 PHY - Physik.............................................................................................................................. 12 3.1.4 GI1 – Grundlagen der Informatik 1 ............................................................................................ 13 3.1.5 KNL – Konstruktionslehre .......................................................................................................... 15

3.2 Zweites Semester........................................................................................................................... 17 3.2.1 HM2 - Höhere Mathematik 2...................................................................................................... 17 3.2.2 ET2 – Grundlagen der Elektrotechnik 2..................................................................................... 18 3.2.3 MCS – Mikrocontroller-Systeme ................................................................................................ 19 3.2.4 GI2 – Grundlagen der Informatik 2 ............................................................................................ 21 3.2.5 FRS – Fremdsprachen............................................................................................................... 22

3.3 Drittes Semester............................................................................................................................. 24 3.3.1 HM3 - Höhere Mathematik 3...................................................................................................... 24 3.3.2 MST – Messtechnik ................................................................................................................... 25 3.3.3 ELK – Elektronik ........................................................................................................................ 27 3.3.4 SYS - Systemtheorie.................................................................................................................. 28 3.3.5 EM1 - Elektrische Maschinen 1 ................................................................................................. 29

3.4 Viertes Semester............................................................................................................................ 31 3.4.1 BET - Berechnungsverfahren der Elektrotechnik ...................................................................... 31 3.4.2 ENS - Elektrische Energiesysteme - ENS ................................................................................. 32 3.4.3 EM2- Elektrische Maschinen 2 .................................................................................................. 35 3.4.4 AT1- Automatisierungstechnik 1................................................................................................ 36 3.4.5 RGT – Regelungstechnik........................................................................................................... 38

3.5 Fünftes Semester ........................................................................................................................... 40 3.5.1 PRA - Praxistätigkeit .................................................................................................................. 40 3.5.2 PVN - Praxis Vor- und Nachbereitung ....................................................................................... 41

3.6 Sechstes Semester ........................................................................................................................ 42 3.6.1 LEE - Leistungselektronik .......................................................................................................... 42 3.6.2 EUM - Energieumformung ......................................................................................................... 43 3.6.3 EMV - Hochspannungstechnik und Elektromagnetische Verträglichkeit................................... 45 3.6.4 AT2 - Automatisierungstechnik 2............................................................................................... 47 3.6.5 PRO – Projektarbeit ................................................................................................................... 49

3.7 Siebentes Semester ....................................................................................................................... 51 3.7.1 ELN - Elektrische Netze............................................................................................................. 51 3.7.2 SOZ - Sozialkompetenz ............................................................................................................. 53 3.7.3 BT - Bachelor-Thesis ................................................................................................................. 56 3.7.4 AKQ - Abschlusskolloquium....................................................................................................... 56

Revisionen:

Einleitung

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Rev. 1: Datum 03.05.07, Aktualisierung der Fachnummern mit Prüfungsamt, Prof. Klönne Rev. 2: Datum 06.07.07, Aktualisierung des Hochschulnamens, Prof. Klönne Rev. 3: Datum 22.01.08, Überarbeitung Lernziele/Kompetenzen, Prof. Klönne, Prof. Schultz Rev. 4: Datum 22.01.08, Korrektur Modulübersicht mit Modulbeschreibungen, Prof. Klönne

Einleitung

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1 Einleitung Dieses Handbuch beschreibt den Bachelor-Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik, der an der Fakultät für Elektro- und Informationstechnik der Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft angeboten wird. Ziel des Handbuchs ist es, den Studierenden sowie Studiumsinteressenten einen Überblick über das Studi-um der Energie- und Automatisierungstechnik zu geben (Kapitel 2) und gleichzeitig auch eine ausführliche Beschreibung der Lehrinhalte der einzelnen Module und der ihnen zugeordneten Lehrveranstaltungen zu liefern. Insofern erfüllt dieses Modulhandbuch auch die Funktion eines kommentierten Vorlesungsverzeich-nisses. Die Beschreibung der Module orientiert sich an den Standards, die von der Kultusministerkonferenz (KMK) in ihrem Beschluss vom 15.09.2000 zur Einführung von Leistungspunkten und zur Modularisierung der Stu-diengänge vorgegeben wurden.

Einleitung

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1.1 Module Unter Modularisierung versteht man die Zusammenfassung von Stoffgebieten zu thematisch und zeitlich abgerundeten, in sich geschlossenen und mit Leistungspunkten versehenen abprüfbaren Einheiten, genannt Module. Module können sich aus verschiedenen Lehr- und Lernformen zusammensetzen und umfassen in der Regel Lehrveranstaltungen aus demselben Semester; sie können sich aber auch über mehrere Semes-ter erstrecken. Wenn alle zu einem Modul gehörigen Prüfungsleistungen erbracht sind, werden dem Prü-fungskonto Leistungspunkte gutgeschrieben und es wird die Note des Moduls berechnet. Mit der Modularisierung wird das Ziel verfolgt, die Mobilität der Studierenden zu fördern, indem ein wechsel-seitiges Anerkennen von Studienleistungen ermöglicht wird.

Einleitung

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1.2 Leistungspunkte Die Leistungspunkte (englisch Credit Points, Abkürzung CP) dienen der quantitativen Erfassung der von den Studierenden erbrachten Arbeitsleistung. Ein Leistungspunkt entspricht dabei einem Studienaufwand von 30 Stunden effektiver Studienzeit; dies umfasst Präsenzzeiten, Vor- und Nachbereitung sowie Prüfungsvorbe-reitung. Ein Studienjahr umfasst 60 CP, entsprechend 1800 Arbeitsstunden im Jahr. Der Umfang von Lehr-veranstaltungen und die zugehörigen Leistungspunkte der einzelnen Lehrveranstaltungen sind in den Mo-dulbeschreibungen angegeben. Leistungspunkte werden nur insgesamt für ein Modul vergeben und nur dann, wenn alle einem Modul zuge-ordneten Prüfungsleistungen erfolgreich abgelegt wurden.

1.3 Prüfungsleistungen In der Studien- und Prüfungsordnung sind die Fachprüfungen angegeben, die für das Studium der Energie- und Automatisierungstechnik abzulegen sind. Fachprüfungen setzen sich zusammen aus einer oder mehre-ren Prüfungen, die studienbegleitend zu jeder Lehrveranstaltung abzulegen sind. Die Note für die Fachprü-fung wird in der Regel als ein gewichteter Mittelwert der Noten der ihr zugeordneten Prüfungsleistungen berechnet. In einzelnen Fällen kann verlangt werden, dass zum erfolgreichen Bestehen der Fachprüfung jede zugeordnete Prüfungsleistung für sich bestanden sein muss. Details hierzu ergeben sich aus der Stu-dien- und Prüfungsordnung. In der Regel umfasst eine Fachprüfung die Prüfungsleistungen der Lehrveranstaltungen, die zu einem Modul gehören. Durch Begrenzungen in der Gesamtzahl der Fachprüfungen sowie der Prüfungsleistungen einer-seits sowie in der Gestaltung der Module und der Anzahl der Leistungspunkte je Modul andererseits kann eine Fachprüfung in Ausnahmefällen auch zwei Module umfassen.

Übersicht über den Studiengang

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2 Übersicht über den Studiengang Der Bachelor-Studiengang der Energie- und Automatisierungstechnik ist in ein Grundstudium und ein Hauptstudium aufgeteilt. Das Grundstudium umfasst die ersten drei Studiensemester. Das Hauptstudium umfasst die Studiensemester vier bis sieben, wobei das fünfte Studiensemester das integrierte Praxissemes-ter ist und im siebenten Semester die Bachelor-Thesis zu erstellen ist. Eine Übersicht über die im Studium abzuleistenden Module geben die Abbildungen 1 und 2. Jedes Rechteck in der Abbildung stellt ein Modul dar. Die gemäß Studienplan in einem Semester zu besuchenden Module sind zeilenweise angeordnet. In den Spalten sind thematisch ähnliche Module zusammengefasst. Die Rechtecke sind mit den aus drei Zeichen bestehenden Kürzeln der Module beschriftet. Die Zuordnung zu dem vollständigen Modulnahmen ergibt sich aus den in den Kapiteln 3 ff enthaltenen ausführlichen Mo-dulbeschreibungen. In kleinerer Schrift sind die zu dem Modul gehörenden Lehrveranstaltungen angegeben. Mit „S:“ ist die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) der zu dem Modul gehörenden Lehrveranstaltun-gen angegeben und mit „CP:“ die dem Modul zugeordneten Leistungspunkte. In jedem Studiensemester sind 30 Leistungspunkte zu erzielen, insgesamt umfasst der Bachelor-Studiengang also 210 Leistungspunkte. Die Anzahl der Semesterwochenstunden der Lehrveranstaltungen schwankt in den Theoriesemestern zwischen 24 und 28 SWS.

2.1 Grundstudium In Abbildung 1 ist der Aufbau des Grundstudiums Energie- und Automatisierungstechnik dargestellt.

Summen

HM 1 Höhere

Mathematik 1 S:6 CP:6

1

2

3

ET1 Gleichstromtechnik

Felder S:6 CP:6

PHY Physik

S:4 CP:4

GI1 Grundlagen der

Informatik 1 S:4 CP:6

EM1 Elektrische Maschinen

S:4 CP:6

KNL Technische Mechanik /

Werkstoffe /TZ S:6 CP:8

HM 2 Höhere

Mathematik 2 S:6 CP:6

MCS Mikrocontroller-

Systeme S:6 CP:8

ELK Elektronik

Labor Elektronik S:6 CP:8

ET2 Wechselstromtechnik Labor Grundl. d. ET

S:6 CP:6

MST Messtechnik

Labor Messtechnik S:6 CP:6

FRS Englisch

S:4 CP:4

GI2 Grundlagen der

Informatik 2 S:4 CP:6

Mathematik Grundl. d. ET Elektronische Systeme

Informations-technik

Elektromech. Systeme Soz. Komp.

HM 3 Höhere Math. 3

Labor Num. Math. S:6 CP:6

Sem

SYS Systemtheorie

S:4 CP:4

S CP

26 30

26 30

26 30

Abbildung 1 Übersicht über die Module des Grundstudiums Das Grundstudium umfasst Module im Gesamtumfang von 90 CP, aufgeteilt auf drei Semester. Thematisch gliedert sich das Grundstudium in fünf fachbezogene Themenschwerpunkte und einem Modul aus dem Be-reich Sozialkompetenz: in diesem Fall das Modul Fremdsprache, in der Regel Englisch. Der Themenschwerpunkt Mathematik mit den Modulen HM1, HM2 und HM3 umfasst drei Mathematik-Vorlesungen und das Labor Numerische Mathematik, in dem numerische Verfahren sowie Programmpakete zur numerischen Simulation (z.B. MATLAB) in Rechnerübungen gelehrt werden. Der Themenschwerpunkt Grundlagen der Elektrotechnik bietet die Einführung in die klassische Elektrotech-nik in vier Vorlesungen und zwei Laborveranstaltungen. Der Schwerpunkt Elektronische Systeme ergänzt die Grundlagen der Elektrotechnik um die für den Elektro-ingenieur unabdingbaren Physikgrundlagen, Verfahren der analogen Schaltungstechnik sowie den Mikro-controller-Systemen. In den Elektronikvertiefungen dieses Themenschwerpunktes ergänzen Labore das theoretische Wissen durch praktische Anwendung.

Übersicht über den Studiengang

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Programmierkenntnisse erwerben die Studierenden im Schwerpunkt Informationstechnik, wo in den Modulen Grundlagen der Informatik 1 und 2 Informatik-Basiswissen sowie eine Programmiersprache (in der Regel C/C++) gelehrt und in den in die Vorlesung integrierten Rechnerübungen angewandt wird. Zudem erfolgt in der Systemtheorie die Vertiefung um die für die analoge und digitale Signalverarbeitung erforderlichen sys-temtheoretischen Grundlagen In den ersten drei Semestern sind von den Studierenden insgesamt 17 benotete Prüfungsleistungen und sieben Übungs-/Laborveranstaltungen zu absolvieren.

2.2 Hauptstudium Das Hauptstudium ist in Abbildung 2 dargestellt. Auch hier werden einheitlich 30 CP je Semester vergeben.

Sem. Summen

7 10 30SOZ

Mitarbeiterführung, BWL

S:4 CP:6

4 30

Praxistätigkeit

S:0 CP:24 5

Bachelor-Thesis

S:0 CP:12

24 306

LEE Leistungselektronik

mit Praktikum

S:6 CP:8

ELN Netze und Schutz-

maßnahmen

S:6 CP:9

EUM Praktikum Maschinen

Thermodynamik

S:6 CP:6

EMV EMV + Praktikum

Praktikum HS

S:6 CP:8

PVN Praxisvor- und -nachbereitung

S:4 CP:6

PRO Projektarbeit

S:6 CP:8

28 304 BET

Elektrodynamik, Systemth.,Modellbild.

S:6 CP:8

ENS Energieverteilung

Hochspannungstech.

S:6 CP:6

EM 2 Elektrische Maschinen

S:4 CP:4

AT2 Automatisierungs- technik mit Labor

S:6 CP:8

RGT Regelungstechnik

Comp.-g. Reglerentw. S:6 CP:6

AT1 Steuerungstechnik

mit Labor

S:6 CP:6

AKQ Abschlusskolloquium

S:0 CP:3

Abbildung 2 Übersicht über die Module des Hauptstudiums Die im vierten Semester angebotenen Module vermitteln in ihrer Breite das Kernwissen, über das ein Ingeni-eur der Energie- und Automatisierungstechnik verfügen muss. Sie behandeln die Fachgebiete Elektrodyna-mik, Modellbildung und Simulation, Energieverteilung und Hochspannungstechnik, Grundlagen zu elektri-sche Maschinen, Steuerungstechnik und Regelungstechnik. Das fünfte Studiensemester ist das praktische Studiensemester. Hauptinhalt ist eine Projekttätigkeit in einem Industrieunternehmen. Daneben sind hier auch die Veranstaltungen zur Vorbereitung und Nachbereitung der Projekttätigkeit als Blockkurs im Umfang von 4 SWS zu besuchen. Im sechsten Semester ist eine exemplarische Vertiefung nach den Wünschen der Studierenden möglich. Von den vier in der Abbildung mit gestrichelten Linien dargestellten Wahlpflichtmodulen sind drei Module zu absolvieren. Zusammen mit dem verpflichtenden Modul Energieumformung erzielen die Studierenden 30 CP bei einem Gesamtumfang von 24 SWS. Im siebenten Semester werden zu Beginn des Semesters in Blockveranstaltungen zwei Module besucht, im Anschluss daran wird die Bachelor-Thesis, bevorzugt in der Industrie, angefertigt. Ihre Bearbeitungsdauer beträgt 4 Monate. Das Studium wird mit einem Abschlusskolloquium (mündliche Prüfung) abgeschlossen. Im Hauptstudium sind (einschließlich Referat zur Praxistätigkeit, Bachelor-Thesis und Abschlusskolloquium) 20 benotete Prüfungsleistungen abzulegen sowie zehn Prüfungsvorleistungen (Referate, Übungs-/Laborveranstaltungen) zu erbringen.

Module

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3 Module 3.1 Erstes Semester

3.1.1 HM1 - Höhere Mathematik 1

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Höhere Mathematik 1 (HM1) Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E1B110 Vorlesung Höhere Mathematik 1

Semester 1. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr. Weizenecker Dozenten Prof. Dr. Weizenecker und Lehrbeauftragte Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße

Vorlesung, 6 SWS ca. 30 – 60 Studierende

Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 90 h, Eigenstudium 90 h Credits 6 CP Voraussetzungen (Fach)Hochschulreife Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Zunächst müssen die Studierenden, die mit sehr unterschiedlichem Vorwis-sen starten, auf ein einheitliches mathematisches Niveau gebracht werden. Im Fach HM1 erfolgt die Vermittlung grundsätzlicher mathematischer Me-thoden und Beweisverfahren. Die Studierenden lernen frühzeitig, Praxis-probleme in geeignete mathematische Modelle zu übertragen. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Mathematische Grundkenntnisse und Fertigkeiten sind für viele Anwen-dungsvorlesungen, beispielsweise Programmieren notwendig. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüssel-qualifikationen: Zum Abschluss des Moduls beherrschen die Studierenden die Gebiete: lineare Algebra, Matrizenoperationen, Vektorrechnung, lineare Gleichun-gen, einfache Differentialgleichungen, Prinzip der vollständigen Induktion. Darüber kennen sie das Vorgehen bei mathematischen Beweisführungen und überführen technische Fragestellungen in mathematisch zu lösende Aufgaben. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Die Beherrschung mathematischer Grundstrukturen ist Voraussetzung für die spätere Berufspraxis.

Inhalt Vorlesung Mathematik 1 • Die Vorlesung gliedert sich in Teil A: Vektorrechnung , Lineare Glei-

chungssysteme und Matrizen mit ca. 2 SWS und • Teil B: Weitere Grundlagen mit 4 SWS.

Zu Teil A: Einführung von Vektoren, Addition, Subtraktion , lineare (Un)abhängigkeit , Determinanten, Skalar,- Vektor- und Spatprodukt nebst, Anwendungen , Gerade und Ebene , Gauss-Eliminationsverfahren zur Lö-sung von (Matrizen)gleichungssystemen, Eigenwerte und Eigenvektoren.

Module

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Zu Teil B: §1: Einführung in Logik, Mengenlehre und Axiomatik, Zahlsyste-me und komplexe Zahlen, Beträge und Ungleichungen, logische Probleme und Fallen bei Gleichungslösung. §2: Vollständige Induktion, Elemente aus Kombinatorik und Statistik, Zah-lenfolgen und Reihen, Grenzwertbegriff, Konvergenzkriterien , Cauchy Pro-dukt. Anwendungen (beispielsweise Zahl e und Wurzelberechnung). §3: Funktionsbegriff und (Anwendungs)-Beispiele , Stetigkeit, Umkehrfunk-tion , Polynome, rationale Funktionen, Parameterdarstellung, Potenzreihen, Elementarfunktionen, Einführung in die Integralrechnung (Riemann).

Studien- und Prü-fungsleistungen

Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden in einer schriftlichen Klausur (Dauer 120 min) bewertet.

Medienformen • Tafelanschrieb • Scriptum • Folien • Computeralgebraprogramme (MAPLE und MATLAB) • Sammlung von Aufgaben (mit Praxisbeispielen), die (teilweise) vor-

gerechnet werden Literatur Fetzer-Fränkel, Mathematik Band 1 VDI Verlag

Meyberg, Vachenauer: Höhere Mathematik 1, Springer Verlag Papula, Lothar: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler Band 1 sowie Mathematische Formelsammlung Vieweg Verlag. Westermann, Thomas: Mathematik für Ingenieure mit MAPLE, Band 1

3.1.2 ET1 - Grundlagen der Elektrotechnik 1

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Grundlagen der Elektrotechnik 1 (ET1) Zugeordnete Lehrveran-staltungen

E1B121 Vorlesung Gleichstromtechnik E1B122 Vorlesung Felder

Semester 1. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr. Manfred Litzenburger Dozenten Prof. Dr. Manfred Litzenburger, Prof. Dr. Hans Sapotta Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße

Vorlesung Gleichstromtechnik: 3 SWS Vorlesung Felder: 3 SWS

Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 90 h, Eigenstudium 90 h Credits 6 CP Voraussetzungen Fachhochschulreife Lernziele/ Kompetenzen Allgemein:

Die Kenntnisse elektrischer und magnetischer Felder sowie um Spannung, Strom und Leistung gehört zu dem allgemein anerkannten Grundwissen eines jeden Ingenieurs in elektrotechnischen Disziplinen. Die Kenntnisse sind Grund-voraussetzungen für eine Reihe von darauf aufbauenden Veranstaltungen. In der Vorlesung werden den Studierenden die Grundbegriffe des wissenschaftli-chen Arbeitens wie Kausalität und Berechnung vermittelt. Grundsätzliche Ei-genschaften von Feldern und linearen Schaltungen, Umwandlungsmöglichkei-ten und Berechnungsmethoden werden erlernt. Das Denken in 3 Dimensionen wird gefördert. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen:

Module

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Die Erkenntnisse der parallel verlaufenden Mathematik-1-Grundlagenvorlesung werden benutzt. Hier ergänzt man sich mit Beispielen und Fertigkeiten. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüsselqualifikationen: Das Grundverständnis für elektrische und magnetische Felder sowie Grundla-gen der Gleichstromtechnik gehört zum Rüstzeug jedes Ingenieurs. Das Rech-nen in physikalischen Einheiten und deren Umrechnung muss von jedem Inge-nieur beherrscht werden. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Vorlesungen des ersten Semesters dienen nur mittelbar der Berufsvorberei-tung, da in der Regel in diesen Veranstaltungen die Voraussetzungen geschaf-fen werden, um aufbauende Vorlesungen in höheren Semestern mit Verstand zu hören.

Inhalt Vorlesung Gleichstromtechnik • Grundbegriffe, Spannung, Strom, Leistung • Zweipole, Pfeilsysteme • Knoten- und Maschengleichungen • Ersatzspannungsquelle, Ersatzstromquelle • Leistungsanpassung • Superposition • Graphische Verfahren zur Spannungs- und Stromermittlung bei

nichtlinearen Zweipolen • Knotenpotentialverfahren

Vorlesung Felder • Grundbegriffe, Ladung, Spannung, el. Feldstärke • Berechnung von elektrischen Feldern • Kapazität • Kräfte im elektrostatischen Feld • Magnetisches Feld • Berechnung magnetischer Felder • Induktionsgesetz • Induktivität • magnetischer Widerstand • Kräfte im magnetischen Feld

Studien- und Prüfungs-leistungen

Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden in je einer schriftlichen Klausur (Dauer jeweils 90min) bewertet.

Medienformen • Tafelanschrieb • Folien (Powerpoint, PDF) • Ausführliches Skript • Experimente • Simulationen in Quickfield (Felder) • Simulationen mit PSPICE (Grundlagen Elektrotechnik 1) • Übungsaufgaben zum Selbststudium • Sammlung von gelösten Klausuraufgaben

Literatur Zum Thema Grundlagen der Elektrotechnik und Felder existiert eine Fülle sehr guter Lehrbücher. Die Vorlesung „Grundlagen der Elektrotechnik 1“ orientiert sich an Führer/Heidemann/Nerreter: Grundgebiete der Elektrotechnik Band 1: stationä-re Vorgänge, Hanser Verlag, 5. Aufl. 1994. Die Vorlesung „Felder“ orientiert sich an Büttner, W.-E.: Grundlagen der Elektrotechnik 1, Oldenburg, München, 1. Aufl. 2004.

Module

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3.1.3 PHY - Physik

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Physik (PHY) Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E1B150 Vorlesung Physik

Semester 1. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr. Robert Meier-Hirmer Dozenten Prof. Dr. Robert Meier-Hirmer Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße

Vorlesung, 4 SWS mit integriertem Labor

Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 60 h, Eigenstudium 60 h Credits 4 CP Voraussetzungen Grundkenntnisse in Mathematik und Physik Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Ziel des Moduls ist die Vermittlung von grundlegenden theoreti-schen und praktischen Kenntnissen der technischen Optik. Darüber hinaus werden im Rahmen des Labors die Grundlagen für die statistische Auswer-tung von Daten eingeführt. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Die Vorlesung vermit-telt die Grundlagen für die auf diesem Feld weiterführenden Vorlesungen wie die der Optoelektronik. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüsselqualifikationen: Die Studierenden lernen die in der Optik auftre-tenden Phänomene kennen und verstehen. Da die Beschreibung der physi-kalischen Phänomene mit Hilfe der Mathematik erfolgt, ergibt sich auch eine schöne und sinnvolle Ergänzung zu den entsprechenden Mathematik-Modulen. Aufgrund der langjährigen und vielfältigen Industriepraxis des Dozenten werden auch lebensnahe Praxisbeispiele aus Forschung und Entwicklung im Sinne von Schlüsselqualifikationen vermittelt. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Optische Aspekte spielen in einer Vielzahl von praktischen Anwendungen in Industrie und Alltag eine heraus-ragende Rolle – Tendenz steigend. Viele dieser Anwendungen gehören auch zu den Kernaufgaben eines Ingenieurs der Nachrichtentechnik.

Inhalt Vorlesung Physik: • Optische Spektroskopie und Atommodell • Wellen und ihre Eigenschaften • Geometrische Optik • Wellenoptik • Polarisation • Quantenoptik • LASER In den Vorlesungsveranstaltungen werden Experimente vorgeführt.

im integrierten Labor Versuche zu: • Optische Spektrometrie • Linsen und Linsensysteme • Schwingungen und Trägheitsmomente • Viskosität

Studien- und Prü- Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden in einer schriftlichen

Module

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fungsleistungen Klausur (Dauer 120 min) bewertet. Die praktischen Fähigkeiten im Umgang mit den Messmitteln und den Laborversuchen werden während der Ver-suchsdurchführung durch Kolloquien und durch einen schriftlichen Ab-schlusstest bewertet.

Medienformen • Tafelanschrieb • Folien (klassisch, Powerpoint) • Maple-Simulationsprogramme • Simulationsprogramme aus dem Internet • Übungsaufgaben • Laboranleitungen

Literatur Werner Stolz: Starthilfe Physik, Teubner-Verlag, ISBN 3-519-23034-8 Hering, Martin, Stohrer: Physik für Ingenieure, VDI-Verlag, ISBN 3-18-401398-7 Paul Dobrinski, Gunter Krakau, Anselm Vogel: Physik für Ingenieure, Teub-ner-Verlag, ISBN 3-519-36501-4 Kuypers F.: Physik für Ingenieure (Band 1: Mechanik und Thermodynamik Band 2: Elektrizität und Magnetismus, Wellen, Atom- und Kernphysik), VCH-Verlag, ISBN 3-527-29361-2 und ISBN 3-527-29362-0 Bergmann L., Schaefer C.: Experimentalphysik Band III- Optik, ISBN 3-110-12973-6 Gerthsen C.: Physik, Springer-Verlag, ISBN 3-540-65479-8 Lipson, Lipson, Tannhauser : Optik, Springer-Verlag, ISBN 3-540-61912-7 Hecht, E.: Optik, Oldenbourg, ISBN 3-486-24917-7 Autorengemeinschaft der TU Dresden: Physik in Aufgaben und Lösungen, Teil 1 und 2, Fachbuchverlag GmbH Leipzig, ISBN 3-343-00777-3 und ISBN 3-343-00771-4 Helmut Lindner: Physikalische Aufgaben, Friedr. Vieweg&Sohn, ISBN 3-528-14879-9 Und als amüsante Abendlektüre: Cheryl Benard – Edit Schlaeffer: Die Physik der Liebe, Kösel-Verlag, ISBN 3-466-30552-7 Robert L. Wolke: Was Einstein seinem Friseur erzählte (Naturwissenschaft im Alltag), Piper Verlag, ISBN: 3-492-23746-0 Robert Gilmore: Die geheimnisvollen Visionen des Herrn S. (Ein physikali-sches Märchen nach Charles Dickens), Birkhäuser-Verlag, ISBN 3-7643-5335-X

3.1.4 GI1 – Grundlagen der Informatik 1

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik (Bachelor) Modul Grundlagen der Informatik 1 (GI1) Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E1B140 Vorlesung Grundlagen der Informatik 1 mit integrierten Rechner-übungen

Semester 1. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr. Marianne Katz Dozenten Prof. Dr. Marianne Katz, Prof. Dr. Klaus Wolfrum Sprache Deutsch Lehrform, SWS und 4 SWS

Module

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Gruppengröße Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 60 h, Eigenstudium 120 h Credits 6 CP Voraussetzungen Grundlagen der PC-Bedienung Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Ziel des Moduls ist die Vermittlung von grundlegenden theoretischen und praktischen Kenntnissen zu modernen Methoden und Verfahren der Pro-grammierung eines Rechensystems. Die Einführung in die Grundlagen der Software-Erstellung ist die wichtigste Zielsetzung. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: In diesem Modul werden die Grundlagen der Funktionsweise von Software-Entwicklungssystemen und dem Prozessablauf beim Programmieren ge-legt. Insbesondere wird darauf Wert gelegt, die Eigenheiten von digitalen Rechenprozessen (Endlichkeit und Digitalität der Wertebereiche und des Systems) in Programmieraufgaben besonders herauszuarbeiten. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüssel-qualifikationen: Zum Abschluss des Moduls verstehen die Studierenden die Struktur und die Funktionsweise moderner Programmiertechniken. Der Ablauf zur Erstel-lung von einfachen Algorithmen und Programmen am PC ist bekannt und wird zielsicher angewendet. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Die Programmiertechnik in der Programmiersprache C/C++ gehört zu den Kernaufgaben eines Ingenieurs der Energie- und Automatisierungstechnik. Eine in der Praxis sehr häufig eingesetzte Entwicklungsumgebung ist Be-standteil der Übungen im Labor.

Inhalt Vorlesung Grundlagen der Informatik I: Übersicht:

• Aufbau einer Programmiersprache (Lexikalische und syntaktische Struktur), Formale Beschreibung

• Der Begriff des Algorithmus, Einführungsbeispiel in C. • Der Programmierprozess (editieren, übersetzen, binden) • Struktogramme/Dokumentation (Programmablaufplan, Nassi-

Shneiderman) • Datentypen, Variablen, Konstanten • Operatoren, Ausdrücke, Anweisungen • Steueranweisungen (while, for, do..while) • Funktionen, Parameter • Zeiger, Adressarithmetik

Übungen: • zum Umgang mit der Entwicklungsumgebung (Editor, Compiler Lin-

ker, Debugger) • zum Aufbau und Verhalten von Steuerstrukturen • zu Wertebereichen der Datentypen (Überläufe, Rangfolge der Ab-

arbeitung von Operatoren) • Speicheraufbau • Adressierung


Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden in einer schriftlichen Klausur (Dauer 90 min) bewertet. Die praktischen Programmierfähigkeiten und der Umgang mit dem Entwicklungssystem werden durch praktische Programmieraufgaben mit schriftlichen Berichten bewertet.

Medienformen • Tafelanschrieb • Folien (Powerpoint, pdf)

Module

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• Entwicklung der Software: PC und Projektion • Sammlung von gelösten Übungsaufgaben • Umfangreiche Beispiele zu Spezialthemen auf dem Server

Literatur + Software Skript M. Katz, ANSI C 2.0, Grundlagen der Programmierung, HERDT-Verlag, Nackenheim, 2. Aufl., 2003 Kernighan/Ritchie: Programmieren in C, Carl-Hanser Verlag, München, neueste Auflage. Auf dem Markt und im Internet gibt es zu diesem Thema eine Vielzahl von Büchern für unterschiedliche Bedürfnisse und Zielsetzungen. Weiterhin stehen den Studierenden kostenfreie Lizenzen für das PC-Betriebssystem und die benutzte Entwicklungsumgebung für den eigenen Rechner zur Verfügung.

3.1.5 KNL – Konstruktionslehre

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik (Bachelor) Modul Konstruktionslehre (KNL) Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E1B131 Technische Mechanik E1B132 Werkstoffe der Elektrotechnik

Semester 1. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr. Juliane Stölting Dozenten Prof. Dr. Juliane Stölting , Dr. rer. nat. Böttcher Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße

4 SWS (Technische Mechanik) 2 SWS (Werkstoffe der Elektrotechnik)

Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 90 h, Eigenstudium 150 h Credits 8 CP Voraussetzungen Fachhochschulreife Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Ziel des Moduls ist die Vermittlung von grundlegenden theoreti-schen und praktischen Kenntnissen der Technischen Mechanik. In der Technischen Mechanik wird das Grundwissen zur Berechnung und Ab-schätzung der Wirkung von Kräften auf Festkörper vermittelt. In den Werk-stoffen der Elektrotechnik werden die für die Elektrotechnik relevanten Werkstoffe vorgestellt und charakterisiert. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Grundlegende Verfahren der Ingenieurwissenschaften wie mathematische Vorgehensweise, Schnittstellen, modulare Trennung, axiomatischer Aufbau der Mechanik werden in der Technischen Mechanik vermittelt. Grundlegende Stoffklassen für Werkstoffe der Elektrotechnik werden ver-mittelt und die Charakterisierung derselben. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüssel-Qualifikationen: Zum Abschluss des Moduls verfügen die Studierenden über einen systema-tischen Überblick über die Technische Mechanik von Festkörpern. Lernen anhand von Übungsaufgaben steht im Vordergrund. Zugleich bekommen die Studierenden die für die Elektrotechnik wesentlichen Werkstoffe vorge-stellt. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Die technische Mechanik bildet eine

Module

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der Grundlagen für die weitere Vertiefung in Spezialgebiete dar. Mit ihr wird das selbständige, kritische und systematische Denken geschult.

Inhalt Vorlesung Technische Mechanik: Übersicht:

• Statik o Grundbegriffe und Lehrsätze o Ebene Kräftesysteme o Gleichgewichtslehre o Schnittlasten des Balkens o Schwerpunkt und Standsicherheit o Reibung

• Festigkeitslehre o Zug- und Druckspannung o Biegung o Torsion o Querkraftschub o Knickung o Überlagerte Beanspruchung o Statisch unbestimmte Systeme

• Kinematik o Kinematik (Translation eines Punktes, ebene Bewegung

eines Punktes und eines starren Körpers) o Kinetik des Massenpunktes o Rotation starrer Körper

Vorlesung Werkstoffe der Elektrotechnik:

• Grundlagen von Werkstoffen • Mechanische Verhalten von Werkstoffen • Elektrochemisches Verhalten von Werkstoffen • Elektrische Verhalten von Werkstoffen • Leiterwerkstoffe • Widerstandswerkstoffe • Kontaktwerkstoffe • Halbleiterwerkstoffe • Isolier- und dielektrische Werkstoffe • Supraleitende Werkstoffe • Magnetwerkstoffe • Verfahren der Si-Technologie und der Leiterplattentechnik


Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden in einer schriftlichen Klausur (Technische Mechanik, Dauer 90 min; Werkstoffe: 60 min) bewer-tet.

Medienformen • Tafelanschrieb • Folien (Powerpoint, pdf) • Übungsaufgaben • Umfangreiche Beispiele

Literatur + Software Fischer, Hofmann, Spindler: Werkstoffe in der Elektrotechnik,-Hanser Ver-lag, neueste Auflage. Assmann: Technische Mechanik, Bd1 Statik, Bd2 Festigkeitslehre, Bd3 Kinematik und Kinetik, Oldenbourg Verlag Holzmann / Meyer / Schumpich: Technische Mechanik, T1: Statik, T2: Ki-nematik und Kinetik, T3: Festigkeitslehre; Teubner Verlag

Module

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3.2 Zweites Semester



E2B210 Vorlesung Mathematik 2

Semester 2. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr. Weizenecker Dozenten Prof. Dr. Weizenecker und Lehrbeauftragte Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße

Vorlesung, 6 SWS

Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 90 h, Eigenstudium 90 h Credits 6 CP Voraussetzungen Modul HM1 Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Beherrschung der Differenzial- und Integralrechnung sowie der Reihenent-wicklungen und Transformationen. Die Studierenden übertragen Praxis-probleme in geeignete mathematische Modelle und lösen sie. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Mathematische Grundkenntnisse und Fertigkeiten sind für viele Anwen-dungsvorlesungen notwendig. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen/ /Schlüssel-qualifikationen: Zum Abschluss des Moduls beherrschen die Studierenden die Differenzial- und Integralrechnung einer Variabler sowie allgemein die Rechentechnik, Fehlerkontrolle von Herleitungen und effizientes Arbeiten. Die Anwendung der Kenntnisse erfolgt in vielen elektro- und nachrichtentechnischen Vorle-sungen. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Die Beherrschung von Differenzial- und Integralrechung sowie Fourierrei-hen ist Voraussetzung für die spätere Berufspraxis.

Inhalt Vorlesung Mathematik 2 Zunächst wird die Differenzialrechnung einer Variablen eingeführt. (Regeln, geometrische Bedeutung, Rechentechniken) Dann folgen Anwendungen: Kurvendiskussionen, Extremwertaufgaben (aus der Praxis), Fehlerrechnung, Gleichungslösung, Parameterdarstellung, Integralrechnung: Substitutionsregel, partielle Integration, rationale Funktio-nen, geometrische und physikalisch-technische Anwendungen, Taylorreihen, numerische Methoden, uneigentliche Integrale. Fourierreihen: Periodische Vorgänge, Herleitung, Symmetrie, Rechen-technik, Superpositionsprinzip, komplexe Form, kurze Einführung Fourier- und Laplacetransformation



Module

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Medienformen • Tafelanschrieb • Scriptum • Folien • Computeralgebraprogramme (MAPLE und MATLAB) • an ausgewählten Beispielen • Sammlung von Aufgaben die (teilweise) vorgerechnet werden

Literatur Fetzer-Fränkel, Mathematik Band 1+2 VDI Verlag. Meyberg, Vachenauer: Höhere Mathematik 1+2, Springer Verlag. Papula, Lothar: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler Band 1+2. sowie Mathematische Formelsammlung Vieweg Verlag. Westermann, Thomas: Mathematik für Ingenieure mit MAPLE, Band 1+2.

3.2.2 ET2 – Grundlagen der Elektrotechnik 2

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Grundlagen der Elektrotechnik 2 (ET2) Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E2B221 Wechselstromtechnik E2B222 Labor Grundlagen der Elektrotechnik

Semester 2. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Manfred Strohrmann Dozenten Prof. Dr.-Ing. Alfons Klönne, Prof. Dr.-Ing. Manfred Strohrmann Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße

Vorlesung Wechselstromtechnik, 4 SWS Labor Grundlagen der Elektrotechnik, 2 SWS

Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 90 h, Eigenstudium 90 h Credits 6 CP Voraussetzungen Kenntnisse der Module Grundlagen der Elektrotechnik 1 und Höhere Ma-

thematik 1-2 Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Ziel des Moduls ist die Vermittlung von grundlegenden theoretischen Kennt-nissen zum Umgang mit sinusförmigen Signalen. Es handelt sich um ein Kernfach für Elektroingenieure gleich ob mit Schwerpunkt in der Nachrich-ten- oder Energietechnik Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: In diesem Modul werden stationär sinusförmige Signale behandelt. Im Ge-gensatz zur Gleichstromtechnik sind also Wechsel- und nicht Gleichgrößen der Kern der Vorlesung. Im Gegensatz zur Elektronik werden rein passive Bauelemente behandelt. Die Kenntnisse zum Bereich der Frequenzgänge werden insbesondere später für das Modul Regelungstechnik benötigt. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüsselqualifikationen: Zum Abschluss des Moduls verfügen die Studierenden über das Rüstzeug für die mathematische Behandlung von Wechselgrößen konstanter Fre-quenz. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Die Kenntnis der Wechselstromtechnik ist erforderlich, um sowohl in der Nachrichten- als auch Energietechnik Messgrößen bewerten zu können.

Module

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Inhalt Vorlesung Wechselstromtechnik: • Periodische zeitabhängige Größen und deren Beschreibung im

Komplexen • Sinusförmige Schwingungen • Lineare R,L,C-Elemente bei sinusförmiger Anregung • Knoten- und Maschengleichungen bei komplexen Spannungen und

Strömen • Ströme und Spannungen und Leistungen in linearen Netzwerken

bei sinusförmiger Anregung • Netzwerke bei veränderlicher Frequenz • Frequenzgang zusammengeschalteter Vierpole • Resonanz und Güte • Mehrphasensysteme (Drehstrom)



Medienformen • Tafelanschrieb • Folien • Sammlung von gelösten Übungsaufgaben • Alte Klausuraufgaben

Literatur A. Führer, K. Heidemann, W. Nerreter: „Grundgebeite der Elektrotechnik“, Band 2: Zeitabhängige Vorgänge, Carl Hanser Verlag. München, 5. Auflage

3.2.3 MCS – Mikrocontroller-Systeme

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Mikrocontroller-Systeme Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E2B231 Vorlesung Mikrocontroller-Systeme E2B232 Labor Mikrocontroller-Systeme

Semester 2. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Jürgen Gentner Dozenten Prof. Dr.-Ing. Jürgen Gentner Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße

Vorlesung, 4 SWS Labor 2 SWS mit Gruppengröße: 2 Studenten

Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 90 SWS, Eigenstudium 90 SWS Credits 8 CP Voraussetzungen Kenntnisse der Module: Grundlagen der Informatik Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Ziel dieses Moduls ist es, den Studierenden das grundlegende Verständnis für den Aufbau und die Arbeitsweise von Mikrorechnern zu vermitteln. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Dieses Modul setzt das Verständnis von prozeduralen Programmiertechni-ken - wie sie im Modul "Grundlagen der Informatik" vermittelt werden - vor-aus. Ebenfalls von dort als bekannt vorausgesetzt werden: Entwurfshilfsmit-tel wie Struktogramme sowie Umgang mit Software-Entwicklungsumgebungen. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüsselqualifikationen:

Module

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Die Studierenden werden in die Lage versetzt, aus einer Aufgabenstellung die Anforderungen an ein Rechnersystem zu ermitteln, mit Hilfe der in die-sem Modul vermittelten Kriterien eine passende Rechnerarchitektur zu ent-werfen und diese dann entsprechend in Hard- und Software zu realisieren. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Der Einsatz von Mikrocontrollern dominiert praktisch alle Aufgabengebiete eines Ingenieurs der Energie- und Automatisierungstechnik.

Inhalt Vorlesung Mikrocontroller: • Grundbegriffe, Darstellung und Speicherung von Information • Grundsätzlicher Aufbau eines Rechners: Speicher, BUS-System,

CPU • Funktionselemente und Arbeitsweise einer CPU • Architektur des Mikrocontrollers C517, Befehlssatz und Program-

miermodell • Programmiertechnik in Assembler • Schnittstellen und Schnittstellenbausteine • Mikrocomputer-Systemarchitekturen • Optimierungsstrategien für Mikrocomputer-Architekturen

Labor Mikrocontroller: Versuche zu:

• Programmerstellung in Assembler, Testen der Programme in einem C517-Zielsystem mit Hilfe eines Remote-Debuggers

• Entwicklung und Test von Applikationen aus den Bereichen: Echt-zeitanwendungen, Analogwertverarbeitung, Kommunikation.


Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden in einer schriftlichen Klausur (Dauer 120 min) bewertet. Die praktischen Fähigkeiten werden bei den einzelnen Laborversuchen durch Kolloquien und durch schriftliche Be-richte zu jedem Laborversuch bewertet.

Medienformen • Tafelanschrieb • Skriptum als Ausdruck und PDF-File • Beamer-Präsentation aller Abbildungen aus dem Skriptum • Beamer-Präsentation von Programmbeispielen mit Test- und Simu-

lationsprogramm • Sammlung von Übungsaufgaben • Laboranleitungen

Literatur Flik, Thomas, Liebig, Hans: Mikroprozessortechnik, 5. Auflage, Springer

1998 Beierlein, Hagenbruch: Taschenbuch Mikroprozessortechnik, Fachbuchber-lag Leipzig 1999 / 2. Auflage: 2001 Schweizer, Wunsch, Fadini: Mikrorechner, Architektur und Programmie-rung, Viehweg 1987 Schaaf, Bernd-Dieter, Mikrocomputertechnik, Hanser-Verlag, 1999 Schmitt, v. Wendorff, Westerholz: Embedded-Control-Architekturen, Han-ser-Verlag 1999 R. Johannis / N. Papadopoulos: MC-Tools 5: Handbuch des 80C517, Fe-ger+Co, Hardware+Software Verlags OHG, Traunreut, 1995 V. Keim, G. Schnell: 8051 Mikrocontroller-Praktikum, Franzis-Verlag 1996 Walter, Jürgen: Mikrocomputertechnik mit der 8051-Controller-Familie, Springer 1994 Bermbach, Rainer: Embedded Controller, Hanser-Verlag, 2001 SIEMENS C500 User's Manual (im Intranet der HOCHSCHULE verfügbar)

Module

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3.2.4 GI2 – Grundlagen der Informatik 2

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik (Bachelor) Modul Grundlagen der Informatik 2 (GI2) Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E2B240 Grundlagen der Informatik 2 mit integrierten Rechnerübungen

Semester 2. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr. Marianne Katz Dozenten Prof. Dr. Marianne Katz, Prof. Dr. Klaus Wolfrum Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße

4 SWS

Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 60 h, Eigenstudium 120 h Credits 6 CP Voraussetzungen Modul Grundlagen der Informatik 1 Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Ziel des Moduls ist die weiterführende Vermittlung von grundlegenden theo-retischen und praktischen Kenntnissen zu modernen Methoden und Verfah-ren der Programmierung eines Rechnersystems. Die Einführung in die Grundlagen der strukturierten und objektorientierten Software-Erstellung von komplexeren Programmen ist die wichtigste Zielsetzung. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: In diesem Modul werden Kenntnisse des strukturierten und objektorientier-ten Programmierens in C/C++ vermittelt. Diese Kenntnisse werden oftmals in Projektarbeiten und Abschlussarbeiten angewendet. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen / Schlüsselqua-lifikationen: Zum Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, komplexere Programme in C/C++ strukturiert zu erstellen. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Die Programmiertechnik in der Programmiersprache C/C++ gehört zu den Grundfähigkeiten eines Ingenieurs der Energie- und Automatisierungstech-nik. Eine in der Praxis sehr häufig eingesetzte Entwicklungsumgebung ist Bestandteil der Übungen im Labor.

Inhalt Vorlesung Grundlagen der Informatik II: • Kurze Wiederholung der wichtigsten Grundlagen • Funktionen, Parameterübergabe mit Zeiger, Gültigkeitsbereiche • Modulare Programmierung komplexer Algorithmen • Vektoren, Matrizen, Strings, • Strukturen, rekursive Strukturen • Rekursive Algorithmen • Verkettete Listen, Bäume • Objektorientierte Programmierparadigmen • Klassen, Methoden, Vererbung, Operatorüberladung

Übungen: • zur Erstellung, zum Testen und Ausführen von C-Programmen • zum Aufbau und Testen komplexerer Programme • Textverarbeitung mit „strings“ • Einlesen von Daten von externen Medien • Vernetzte Strukturen

Module

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Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden in einer schriftlichen Klausur (Dauer 90 min) bewertet. Die praktischen Programmier-Fähigkeiten und der Umgang mit dem Entwicklungssystem werden durch praktische Programmieraufgaben mit schriftlichen Berichten bewertet.

Medienformen • Tafelanschrieb • Folien (Powerpoint, pdf) • Entwicklung der Software: PC und Projektion • Sammlung von gelösten Übungsaufgaben • Umfangreiche Beispiele zu Spezialthemen auf dem Server

Literatur + Software Skript M. Katz: ANSI C 2.0, Grundlagen der Programmierung, HERDT-Verlag, Nackenheim, 2. Aufl., 2003 Skript M. Katz: ANSI C++ 2.0, Grundlagen der Programmierung, HERDT-Verlag, Nackenheim, 2. Aufl., 2003 Auf dem Markt und im Internet gibt es zu diesem Thema eine Vielzahl von Büchern für unterschiedliche Bedürfnisse und Zielsetzungen. Weiterhin stehen den Studierenden kostenfreie Lehr-Lizenzen für das aktu-elle PC-Betriebssystem MS Windows und die in der Lehrveranstaltung be-nutzten Entwicklungsumgebung für den privaten Rechner zur Verfügung.

3.2.5 FRS – Fremdsprachen

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Fremdsprachen (FRS) Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E2B251 Englisch

Semester 2. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr. Ingrid Rose-Neiger Dozenten Christopher Keelan, Barbara Sinnemann Sprache Englisch Lehrform, SWS und Gruppengröße

Seminar, 4 SWS max. 25 Studierende

Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 60 h, Eigenstudium 60 h Credits 4 CP Voraussetzungen Niveau B2 nach dem Europäischen Referenzrahmen Lernziele/ Kompeten-zen

Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: entfällt Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen / Schlüsselqua-lifikationen: Zum Abschluss des Moduls können die Studierenden in englischer Sprache -vor allem in der mündlichen Kommunikation- typische Situationen im Ge-schäftsleben effektiv bewältigen. Berufsorientierte Themen wie Telefonie-ren, Präsentationen, Teilnahme an Besprechungen und Verhandlungen sowie informelle Gespräche stehen im Mittelpunkt. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Im heutigen Berufsleben werden sehr gute Englischkenntnisse vorausge-setzt. In vielen Bereichen wird verhandlungssicheres Englisch verlangt.

Inhalt Business English • Beschreibung der Unternehmen und Organisationen

Beschreibung der Sektoren der Wirtschaft; Businesspläne, Stellen-beschreibungen und Titel; Mission Statement

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• Unternehmensstruktur Abteilungen im Unternehmen; finanzielle und rechtliche Strukturen, Organigramm

• Marketing Der Marketingprozess, Marketing mix, Marktforschung

• Werbung Werbung und Produktpromotion; Entwicklung eines “Einmaligen Verkaufsarguments"; die vier Phasen der Produktpromotion

• Messen Begrüßung, sich Vorstellen und Verabschieden; Small Talk; Ver-kaufsgespräche und Verhandlungen

• Verkaufsberichte Graphische Darstellung von Verkaufszahlen; Markttrends, Ver-kaufsbewertung

• Personalbeschaffung, Personalmanagement Qualitäten eines Bewerbers; Aufgaben und Verantwortung eines Mitarbeiters; Vor- und Nachteile der externen Rekrutierung; Le-bensläufe, Durchführung eines Vorstellungsgespräches, Personal-planung; finanzielle und nicht finanzielle Entschädigung; Vergütung und zusätzliche Leistungen

• Finanzberichte • Präsentationen


Die Kenntnisse der Studierenden werden sowohl durch eine schriftliche Klausur (75%, Dauer 90 min) wie auch durch Präsentationen (15%) und Projektarbeit (10%) bewertet.

Medienformen • Tafelanschrieb • Folien (Powerpoint, pdf) • Audio- und Videoprogramme • Internet-basierte Übungen • Simulationen und Gruppenarbeit • Schriftliche Berichte und Vorträge (von Studierenden)

Literatur I. Wood und A. Williams: Pass Cambridge BEC Preliminary, Summer-town, Oxford, 2001. I. Wood, P. Sanderson und A. Williams: Pass Cambridge BEC Vantage, Summertown, Oxford, 2001. I. McKenzie: English for Business Studies, Cambridge University Press, Cambridge, 2002.

Module

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3.3 Drittes Semester



E3B311 Vorlesung Mathematik 3 E3B312 Labor Numerische Mathematik

Semester 3. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr. Bernd Rothmaier Dozenten Lehrbeauftragte Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße

Vorlesung, 4 SWS, Rechnerübungen 2 SWS

Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 90 h, Eigenstudium 90 h Credits 6 CP Voraussetzungen Module HM1 und HM2 Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Beherrschung der Differenzial- ( teilweise und Integralrechnung) mehrerer Variabler, sowie gewöhnlicher Differenzialgleichungen. Die Stu-dierenden übertragen Praxisprobleme in geeignete mathematische Modelle übertragen und (mit Computeralgebra) lösen sie. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Fortgeschrittenen mathematische Kenntnisse und Fertigkeiten sind für viele technische und physikalische Anwendungsvorlesungen notwendig. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüsselqualifikationen: Die Studierenden verstehen es Beweisführungen auf mathematische Prob-leme anzuwenden und auch scheinbar einfache Ergebnisse kritisch zu hin-terfragen. Die Studierenden lernen Aufgabenstellungen zu abstrahieren und Parallelen in andere mathematische Felder zu finden. Die Anwendung der Kenntnisse erfolgt in vielen elektro- und nachrichtentechnischen Vorlesun-gen. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Die Beherrschung von Differenzial- und Integralrechung sowie Differenzialgleichungen ist Voraussetzung für die spätere Berufspraxis.

Inhalt Vorlesung Mathematik 3. Zunächst werden die Kenntnisse von HM1 auf zwei bzw. mehrere Variable erweitert. Dann wird die Differenzialrechnung von zwei oder mehreren einer Variablen eingeführt. (Regeln, geometrische Bedeutung, Rechentechniken) Anwendung: Extremwerte bei Funktionsflächen und Fehlerrechnung. Integralrechnung: parameterabhängige (auch uneigentliche ) Integrale mit (komplexem) Parameter (wegen Fourier- und Laplacetransformation), Ste-tigkeit , Differenziation nach dem Parameter. Labor Numerische Mathematik: Einführung in das Computeralgebrasystem MATLAB. Benutzung von MATLAB anhand der bisherigen Mathematikmodule und weitere Anwendungen.

Module

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Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden in einer schriftlichen Klausur (Dauer 120 min) bewertet

Medienformen • Tafelanschrieb • Scriptum • Folien • Computeralgebraprogramm MATLAB • Sammlung von Aufgaben die (teilweise) vorgerechnet werden • Labor Numerische Mathematik im PC Pool.

Literatur Fetzer-Fränkel, Mathematik Band 1+2 VDI Verlag. Meyberg, Vachenauer: Höhere Mathematik 1+2, Springer Verlag. Papula, Lothar: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler Band 1+2+3 sowie Mathematische Formelsammlung Vieweg Verlag. Westermann, Thomas: Mathematik für Ingenieure mit MAPLE, Band 1+2. Gramlich, Günter M: Eine Einführung in MATLAB www.rz.hs-ulm.de/~gramlichSchubiger, Thomas: MATLAB an der ETH Zürich. www.home.hs-karlsruhe.de/~brur0001/

3.3.2 MST – Messtechnik

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Messtechnik Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E3B321 Vorlesung Messtechnik E3B322 Labor Messtechnik

Semester 3. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr. Klaus Wolfrum Dozenten Prof. Dr. Klaus Wolfrum Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße


Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 90 Std., Eigenstudium 90 Std. Credits 6 CP Voraussetzungen Kenntnisse der Module Gleichstromtechnik, Felder, Wechselstromtechnik,

Höhere Mathematik 1, Höhere Mathematik 2 Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Ziel des Moduls ist die Vermittlung grundlegender Messverfah-ren für elektrische und nichtelektrische Größen. Dabei spielt auch die Be-trachtung von statistischen und systematischen Fehlern sowie der Mess-unsicherheit eine wichtige Rolle. Ein weiteres Ausbildungsziel ist die Fähig-keit zur Plausibilitätsprüfung von Messergebnissen sowie der Eingrenzung möglicher Fehlereinflüsse. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: In diesem Modul wer-den Messschaltungen weitestgehend als Schaltungsblöcke eingesetzt. Die Betrachtung schaltungstechnischer Details wird im Modul Elektronik durch-geführt. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüsselqualifikationen: Nach Absolvieren des Moduls sind die Studieren-

http://www.rz.hs-ulm.de/%7Egramlich

http://www.rz.hs-ulm.de/%7Egramlich

Module

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den befähigt, Anforderungen an ein Messsystem zu definieren, geeignete Sensoren und Komponenten unter Berücksichtigung der geforderten Mess-genauigkeit auszuwählen und zusammenzufügen. Des Weiteren sind die Studierenden in der Lage, Plausibilitätsprüfungen von Messergebnissen durchzuführen sowie Fehlereinflüsse einzugrenzen. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Die Erfassung und Aufbereitung von Messgrößen hat in der Elektrotechnik eine überaus große Bedeutung. Die Analyse, der Entwurf und die Handhabung von Sensoren, Messgeräten und Messsystemen ist zentrale Aufgabe eines Absolventen des Studiengangs Energie- und Automatisierungstechnik.

Inhalt Vorlesung Messtechnik: • SI-Einheitensystem • Fehlerbetrachtungen • Kennwerte zeitlich veränderlicher Größen • Analoge Messwerke und Messgeräte • Oszilloskop • Operationsverstärker in der Messtechnik • Digitale Messverfahren und Messgeräte • Spannungs-, Strom- und Leistungsmessung • Messwandler • Wirkleistung, Wirkenergie und Leistungsfaktor • Widerstands- und Impedanzmessung • Messverfahren zur Messung nichtelektrischer Größen

Labor Messtechnik Versuche zu:

• Analog-Oszilloskop • Digital-Oszilloskop • Drehstrom-Leistungsmessung • Temperaturmessung und Wärmeableitung • Messschaltungen mit Operationsverstärkern • PSpice-Simulation messtechnischer Schaltungen: Brückenverstärker, Messgleichrichter, Digital-Analog-Wandler, Analog-Digital-Wandler


Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden in einer schriftlichen Klausur (Dauer 120 min) bewertet. Die praktischen Fähigkeiten im Umgang mit den Messmitteln und den Laborversuchen werden durch Kolloquien und durch schriftliche Berichte zu jedem Laborversuch überprüft.

Medienformen • Tafelanschrieb • Folien • Simulation von Messschaltungen mit PSPice • Umfangreiche Laboranleitungen

Literatur E. Schrüfer: Elektrische Messtechnik, Hanser, München, 8. Aufl. 2004 R. Lerch: Elektrische Messtechnik, Springer, Berlin, 2. Aufl. 2004 K. Bergmann: Messtechnik, Teubner, Stuttgart, 6. Aufl. 2000 T. Mühl: Einführung in die elektrische Messtechnik, Teubner, Stuttgart, 1. Aufl. 2001

Module

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3.3.3 ELK – Elektronik

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Elektronik Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E3B331 Vorlesung Elektronik E3B332 Labor Elektronik

Semester 3. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr. Klaus Wolfrum Dozenten Prof. Dr. Klaus Wolfrum Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße

Vorlesung, 4 SWS Labor 2 SWS mit Gruppengröße: 2-3 Studenten

Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 90 h, Eigenstudium 150 h Credits 8 CP Voraussetzungen Kenntnisse der Module Gleichstromtechnik, Felder, Wechselstromtechnik,

Höhere Mathematik 1, Höhere Mathematik 2 Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Ziel des Moduls ist die Vermittlung der Funktionsweise aktiver und passiver elektronischer Bauelemente sowie deren Grundschaltungen. Im begleitenden Labor wird der Umgang mit dem Schaltungssimulations-programm PSpice eingeübt. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: In diesem Modul wird sowohl Kleinsignal- als auch Großsignalverhalten von Bauelementen und Schaltungen behandelt. Spezielle Fragestellungen, die beim Schalten gro-ßer Ströme und hoher Spannungen auftreten, bleiben dem Modul Leis-tungselektronik vorbehalten. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüsselqualifikationen: Nach Absolvieren des Moduls sind die Studieren-den befähigt, elektronische Schaltungen zu analysieren und deren Übertra-gungsverhalten zu berechnen. Die Studierenden sind auch in der Lage, Schaltungen nach bestimmten geforderten Kriterien zu entwerfen. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Die Schaltungstechnik mit elektroni-schen Bauelementen sowie die Einbindung elektronischer Komponenten in elektrotechnische Systeme ist eine Kernaufgabe eines Ingenieurs der Elek-trotechnik.

Inhalt Vorlesung Elektronik: • Wiederholung wichtiger Grundlagen aus Elektrotechnik I-II, insbe-

sondere passive RC-Netzwerke • Eigenschaften von Halbleitermaterialien • Halbleiterdioden • Bipolartransistor mit Grundschaltungen für Analog- und Digitalelekt-

ronik • Wärmeableitung bei Halbleiterbauelementen • Eigenschaften und Aufbau von Operationsverstärkern,

Schaltungen für analoge Signalverarbeitung

Labor Elektronik (Simulation mit PSpice / Versuche mit realen Schaltungen)

Module

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• Übertragungsverhalten von RC-Netzwerken im Zeit- und Frequenz-bereich, Kennlinien von Dioden und Bipolartransistoren

• Kleinsignalverstärker mit Bipolartransistor • Differenzverstärker • Komplementär-Gegentaktendstufe • Feldeffekttransistoren und deren Grundschaltungen • Operationsverstärker Grundschaltungen • Komparatoren und Schmitt-Trigger


Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden in einer schriftlichen Klausur (Dauer 120 min) bewertet. Die praktischen Fähigkeiten im Umgang mit den Messmitteln und den Laborversuchen werden durch Kolloquien und durch schriftliche Berichte zu jedem Laborversuch überprüft.

Medienformen • Tafelanschrieb • Folien • Schaltungssimulation mit PSPice • Aufgabensammlung mit Lösungen • Umfangreiche Laboranleitungen

Literatur E. Hering, K. Bressler, J. Gutekunst: Elektronik für Ingenieure, Springer, Berlin, 4. Aufl. 2001 U. Tietze, C. Schenk: Halbleiter-Schaltungstechnik, Springer, Berlin, 12. Aufl. 2002 P. Horowitz, W. Hill: The Art of Electronics, Cambridge University Press, 2. Aufl. 1989

3.3.4 SYS - Systemtheorie

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Systemtheorie Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E3B340

Semester 3. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr. Manfred Strohrmann Dozenten Prof. Dr. Manfred Strohrmann Sprache Deutsch Lehrform, SWS Vorlesung: 4 SWS Modus Pflichtfach Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium: 60 h

Eigenstudium: 60h Credits 4 CP Voraussetzungen keine Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Vermittlung des Verständnisses für die elektrotechnischen und physikalischen Grundgesetze und deren Anwendung in Berechnungsverfah-ren Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Das Modul ist eng ge-koppelt an die mathematischen Module HM1 - HM3. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen / Schlüsselquali-fikationen: Anwendung derselben Berechnungsmethoden für unterschiedli-che Energiedomänen Fachliche Kompetenz: (siehe Inhalt)

Module

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Methodische Kompetenz: Anwendung der elektrotechnischen und physika-lischen Grundgesetze und Berechnungsverfahren zur Lösung elektrotechni-scher Probleme. Fachübergreifende Kompetenzen: Die Systemtheorie ist Basiswissen für nahezu alle anderen elektrotechnischen Fachgebiete. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Das Verständnis der grundlegenden elektrotechnischen und physikalischen Gesetze und deren Anwendung in Berechnungsverfahren gehört zu den Kernkompetenzen jedes Elektro-ingenieurs.

Inhalt Vorlesung: Systemtheorie • Leitfaden Modellbildung • Grundlegende Signale • Lineare Differentialgleichungen • Beschreibung von Systemen im Zeitbereich • Laplace-Transformation • Beschreibung lineare Systeme im Bildbereich • Fourier-Reihen


Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden für die Vorlesung Systemtheorie in einer schriftlichen Klausur (Dauer 90 min) bewertet.

Medienformen • Skript • Tafelanschrieb • Präsentationen mit Beamer • Übungen

Literatur Scheidthauer, Rainer: Signale und Systeme, Teubner Verlag Föllinger, Otto: Laplace- und Fourier-Transformation. Heidelberg, Hüthig

3.3.5 EM1 - Elektrische Maschinen 1

Studiengang Elektrotechnik Modul Elektrische Maschinen 1 Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E3B350, Elektrische Maschinen 1

Semester 3. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Thomas Köller Dozenten Prof. Dr.-Ing. Thomas Köller Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße

Vorlesung, 4 SWS

Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 60 h, Eigenstudium 60 h Credits 6 CP Voraussetzungen Vorlesungen der ersten beiden Semester Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Ziel des Moduls ist die grundlegende Wissensvermittlung in den Bereichen Transformator und elektromechanische Energiewandlung. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Wirkungsprinzipien und Betriebsverhalten.

Module

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Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Es handelt sich um eine einführende Veranstaltung in den Themenkomplex der elektrischen Maschinen. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüsselqualifikationen: Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, die Wir-kungsweise und das Betriebsverhalten des Transformators und der Gleich-strommaschine zu beschreiben. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Das Verständnis und die Beschreibung eines Transformators gehört zu den wesentlichen Grundkenntnissen eines Elektroingenieurs. Der Einsatz von Transformatoren in allen Bereichen der Elektrotechnik, von der Energiever-teilung bis hin zu Spannungswandlung in elektronischen Geräten, macht eine detaillierte Beschreibung im Studium zwingend erforderlich. Die Gleichstrommaschine ist nicht nur ein didaktisch wertvolles Mittel in den Themenkomplex der elektrischen Maschinen einzudringen. Ein detailliertes Verständnis ist wichtig für den korrekten Einsatz im Prüffeld. Für einige Firmen im Einzugsgebiet der Hochschule Karlsruhe Hochschule – Wirt-schaft und Technik, die als künftige Arbeitgeber der Studierenden in Be-tracht kommen, sind detaillierte Kenntnisse über die Gleichstrommaschine wesentlich.

Inhalt • Wiederholung wichtiger Grundkenntnisse und Erweiterung dieser Kenntnisse aus dem Bereich der Feldtheorie.

• Einphasentransformatoren. • Drehstromtransformatoren. • Instationäres Betriebsverhalten von Transformatoren. • Funktionsweise der Gleichstrommaschine. • Bauformen und Betriebsverhalten der Gleichstrommaschine.



Medienformen • Tafelanschrieb • Skriptum zur Vorlesung • Folien • Sammlung von gelösten Übungsaufgaben

Literatur R. Fischer: Elektrische Maschinen, Hanser Verlag H. Eckhardt: Grundzüge der elektrischen Maschinen, Teubner Studienbü-cher

Module

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3.4 Viertes Semester

3.4.1 BET - Berechnungsverfahren der Elektrotechnik

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Berechnungsverfahren der Elektrotechnik (BET) Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E4B411 Theoretische Elektrotechnik E4B412 Theorie Digitaler Systeme E4B413 Modellbildung und Simulation

Semester 4. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr. Manfred Strohrmann Dozenten Prof. Dr. Günter Langhammer

Prof. Dr. Manfred Strohrmann Prof. Dr. Thomas Köller

Sprache Deutsch Lehrform, SWS Vorlesung: 6 SWS (2 SWS, 2 SWS, 2 SWS) Modus Pflichtfach Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium: 90h

Eigenstudium: 150h Credits 8 CP Voraussetzungen Grundstudium Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Ziel des Moduls ist zum einen die Vermittlung des Verständnis-ses für die elektrotechnischen und physikalischen Grundgesetze und zum anderen deren Anwendung in Berechnungsverfahren. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: (siehe Inhalt) Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen / Schlüsselquali-fikationen:

Fachliche Kompetenz: (siehe Inhalt) Methodische Kompetenz: Anwendung der elektrotechnischen und physika-lischen Grundgesetze und Berechnungsverfahren zur Lösung elektrotechni-scher Probleme. Fachübergreifende Kompetenzen: Basiswissen für nahezu alle anderen elektrotechnischen Fachgebiete. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Das Verständnis der grundlegenden elektrotechnischen und physikalischen Gesetze und deren Anwendung in Berechnungsverfahren gehört zu den Kernkompetenzen jedes Elektro-ingenieurs.

Inhalt Vorlesung: Theoretische Elektrotechnik • Einteilung elektrischer und magnetischer Felder • Mathematische Darstellung von Feldfunktionen • Eigenschaften von Vektorfeldern • Gleichungen der Feldtheorie • Wellenausbreitung • Analytische Verfahren zur Berechnung elektrostatischer Felder.

Vorlesung: Theorie Digitaler Systeme • Fourier-Transformation analoger und digitaler Signale • z-Transformation und diskrete Fourier-Transformation

Module

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• Analyse und Beschreibung digitaler Systeme • Filter (Hochpass, Tiefpass, Allpass)

Vorlesung: Modellbildung und Simulation • Grundlagen zur Simulation und Modellbildung. • Erlernen der Modellbildung und Simulation an unterschiedlichen Bei-

spielen. • Kennlernen des Programmpakets Matlab/Simulink. • Numerische Ungenauigkeiten. • Konvergenz von Lösungsverfahren. • Parameteridentifikationsverfahren.


Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden für die Vorlesung Theoretische Elektrotechnik in einer schriftlichen Klausur (Dauer 60 min) bewertet. Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden für die Vorlesung Theorie digitaler Systeme in einer schriftlichen Klausur (Dauer 90 min) bewertet. Die Kenntnisse der Studierenden werden für die Vorlesung Modellbildung und Simulation in einer schriftlichen Klausur (Dauer 60 min) bewertet.

Medienformen • Skript • Tafelanschrieb • Folien / Beamer • Übungen

Literatur

A.J. Schwab Begriffswelt der Feldtheorie, Springer-Verlag Berlin Heidel-berg 1993; 4. Aufl. Föllinger, Otto: Laplace- und Fourier-Transformation. Heidelberg, Hüthig J. Hoffmann, U. Brunner: Matlab & Tools, Addison-Wesley. A. Angermann,M. Beuschel/Martin Rau/U. Wohlfarth: Matlab - Simulink – Stateflow, Oldenbourg Verlag.

3.4.2 ENS - Elektrische Energiesysteme - ENS

Studiengang Bachelorstudiengang „Energie und Automatisierungstechnik“ Modul Elektrische Energiesysteme (ENS) Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E4B421 Elektrische Energieversorgung E4B422 Hochspannungstechnik

Semester 4. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr. Günter Langhammer Dozenten Prof. Dr. Günter Langhammer Sprache Deutsch Lehrform, SWS Vorlesung, 4 + 2 SWS Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium: 90 h

Eigenstudium: 90 h Credits 6 CP Voraussetzungen Kenntnisse der Grundlagen der Elektrotechnik und Mathematik Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Grundlegende Kenntnisse des Aufbaus und der Berechnung von elektrischen Energieversorgungssystemen und dazu erforderliche hoch-

Module

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spannungstechnische Grundkenntnisse.

Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Es werden die grundle-genden Technologien der Komponenten zur Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie nebst den zugehörigen Schutzmaßnahmen behandelt. Die Simulation kompletter Energieversorgungssysteme erfolgt im Modul „Elektrische Netze“. Ergänzend werden Grundkenntnisse der Hoch-spannungstechnik vermittelt, die ein grundlegendes Verständnis der physi-kalischen Vorgänge in Isolierstoffen ermöglichen und die Basis zur Konstruk-tion hochspannungstechnischer Geräte bilden. Ferner stellen sie die Vor-aussetzung zur Durchführung des Hochspannungspraktikums dar.

Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüsselqualifikationen:

Fachliche Kompetenz: (siehe Inhalt)

Methodische Kompetenz: Problembezogene Anwendung von Näherungen für vereinfachte Berechnungsverfahren ohne Rechner-unterstützung zur Berechnung von Strom- und Spannungsverteilungen. Basisverfahren für die digitale Berechnung von Netzen. Fachübergreifende Kompetenzen: Die Berechnung von Netzen und ihr Schutz setzen die Kenntnis der Netzkomponenten voraus. Daraus ergeben sich fachübergreifende Kompetenzanforderungen zu Kenntnissen aus dem Gebiet der elektrischen Maschinen (Transformatoren, Generatoren etc.), den Grundlagen der Elektrotechnik, der Physik (Schaltgeräte), der Mechanik etc.

Einbindung in die Berufsvorbereitung: Die Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie sowie die Anwendung der dabei erforder-lichen hochspannungstechnischen Kenntnisse und grundlegenden Beanspruchungs- und Konstruktionszusammenhänge von Hochspannungs-geräten und -anlagen gehören zu den Kernkompetenzen eines Ingenieurs der Energietechnik.

Inhalt

Vorlesung: Elektrische Energieversorgung • Grundbegriffe der Energiewirtschaft; Energieverbrauch; Belastungs-

diagramme; Energiekosten • Kraftwerkseinsatz; Energieträger in der öffentlichen Versorgung • Kraftwerke (thermische Kraftwerke, Wasserkraftwerke, Primär- und

Sekundärregelung, Windkraftanlagen, Photovoltaik) • mathematische Grundlagen der Netzberechnung (symmetrische

Komponenten) • Leitungen und Kabel (Bauformen, Leitungsimpedanzen, Ersatzschaltbild, stationärer Betrieb) • Aufbau von elektrischen Energieversorgungsnetzen • Grundlegende Verfahren zur Netzberechnung • Grundbegriffe der Kurzschlussstromberechnung • Schaltgeräte • Aufbau von Schaltanlagen

Vorlesung: Hochspannungstechnik • Überspannungen in Energieversorgungsnetzen; • Spannungsbeanspruchungen von Betriebsmitteln; • analytische und numerische Berechnung elektrostatischer Felder; • Felder in Mehrstoffdielektrika; • Gasförmige, flüssige und feste Isolierstoffe im elektrischen Feld

(Leitfähigkeit, Polarisation, Durchschlagsmechanismen, Gasent-

Module

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ladungsvorgänge, Teilentladungen); • Grundzüge der Hochspannungsprüftechnik • Wanderwellenvorgänge.


Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden in schriftlichen Klau-suren bewertet. Elektrische Energieversorgung: Dauer 90 min. Hochspannungstechnik: Dauer 60 min.

Medienformen • Tafelanschrieb • Skript • Folien • Übungsaufgaben • Exponate • Laborversuche

Literatur Vorlesung: “Elektrische Energieversorgung” - D. Oeding; B.R. Oswald: Elektrische Kraftwerke und Netze 6. Aufl., Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 2004 - G. Hosemann; W. Boeck: Grundlagen der elektrischen Energietechnik 2. Aufl., Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1983 - W. Courtin: Elektrische Energietechnik, Vieweg Verlag 1999 - K. Heuck; K.-D. Dettmann: Elektrische Energieversorgung 4. Aufl., Vieweg Verlag 1999 - W. Knies; K. Schierack: Elektrische Anlagentechnik Carl Hanser Verlag München Wien 1991 - G. Kiefer: VDE 0100 und die Praxis 9. Aufl., VDE Verlag 1999 - R. Flosdorff; G. Hilgarth: Elektrische Energieverteilung 6. Aufl., Teubner Verlag 1992 Vorlesung: „Hochspannungstechnik“ - M. Beyer; W. Boeck; K. Möller; W. Zaengl Hochspannungstechnik Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1986 - A.J. Schwab Hochspannungsmeßtechnik Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1981; 2. Aufl. - D. Kind; K. Feser Hochspannungs-Versuchstechnik Vieweg-Verlag ; 5. Auflage 1995 - Rüdenberg: Elektrische Schaltvorgänge Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/New York 1974

Module

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3.4.3 EM2- Elektrische Maschinen 2

Studiengang Elektrotechnik Modul Elektrische Maschinen 2 (EM2) Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E4B430 Vorlesung Labor Elektrische Maschinen

Semester 4. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Thomas Köller Dozenten Prof. Dr.-Ing. Thomas Köller Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße

Vorlesung, 4 SWS

Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 60 h, Eigenstudium 60 h Credits 4 CP Voraussetzungen Vorlesungen der ersten beiden Semester, Elektrische Maschinen 1 Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Grundlegende Wissensvermittlung im Bereich der Drehfeldan-triebe. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Wirkungsprinzipien und Betriebs-verhalten. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Grundlegende Kenntnisse der Drehfeldantriebe werden in keiner anderen Vorlesung vermittelt. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüsselqualifikationen: Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, die Wir-kungsweise und das stationäre Betriebsverhalten von Asynchronmaschinen und Synchronmaschinen zu beschreiben. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Drehfeldantriebe sind in einer industrialisierten Umwelt nicht mehr wegzu-denken. Den Studierenden werden Kenntnisse über die Fähigkeiten und Einsatzmöglichkeiten dieser Maschinen vermittelt.

Inhalt • Grundlagen zur Entstehung eines Drehfeldes. • Wicklungsausführungen. • Drehfeld- und Strombelagsverteilungen. • Drehmomentbildung. • Raumzeigertheorie/Symmetrische Komponenten. • Wirkungsweise und Betriebsverhalten der Asynchronmaschine (Er-

satzschaltbild, Zeigerdiagramm, Leistungsbilanz, Stromortskurve, Drehmoment-Drehzahlkennlinie).

• Drehzahlstellung bei der Asynchronmaschine. • Einphasenmaschinen. • Wirkungsweise und Betriebsverhalten der Vollpol-

Synchronmaschine (Ersatzschaltbild, Zeigerdiagramm, Grenzleis-tungsdiagramm).

• Besonderheiten im Aufbau und Betriebsverhalten der Schenkelpol-Synchronmaschine.



Medienformen • Tafelanschrieb • Skriptum zur Vorlesung • Folien • Sammlung von gelösten Übungsaufgaben

Module

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Literatur R. Fischer: Elektrische Maschinen, Hanser Verlag H. Eckhardt: Grundzüge der elektrischen Maschinen, Teubner Studienbü-cher

3.4.4 AT1- Automatisierungstechnik 1

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Automatisierungstechnik 1 – AT1 Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E4B441 Vorlesung Steuerungstechnik E4B442 Labor Steuerungstechnik



Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 90 h, Eigenstudium 90 h Credits 6 CP Voraussetzungen Kenntnisse der Module: Grundlagen der Informatik, Mikrocontroller. Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Es werden Beschreibungsmittel und Entwurfsmethoden zur systematischen Lösung von steuerungstechnischen Aufgabenstellungen vermittelt. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: In diesem Modul stehen die Methoden der klassische Steuerungstechnik (Schaltwerke, Schaltnetze, Zustandsgraphen) und ihre Abbildung auf den Rechnertyp "Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS)" im Vordergrund. Die Modellierung technischer Prozesse in graphischer und mathematischer Form, die System-übergreifende Sicht bis hin zur Mensch-Maschine-Schnittstelle ist dagegen im Modul "Automatisierungstechnik" als Schwer-punkt verankert. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüsselqualifikationen: Die Studierenden werden in die Lage versetzt werden, aus einer beliebigen technologischen Aufgabenstellung die relevanten steuerungstechnischen Anforderungen zu ermitteln, diese in eindeutiger, formalisierter Form zu beschreiben und daraus Lösungsstrukturen zu entwerfen. Die Umsetzung auf Basis der IEC-Norm 61131-3 in reale Programme wird dann beherrscht. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Die Lösung steuerungstechnischer Aufgaben ist eine der Kernaufgaben eines Ingenieurs der Energie- und Automatisierungstechnik.

Inhalt Vorlesung Steuerungstechnik: • Systemübersicht: Sensoren-Aktoren-SPS-Systeme • Zahlendarstellungen, Kodiersysteme • Entwurfsmethoden der Steuerungstechnik • Programmiermodell der SPS

Labor Steuerungstechnik: Versuche zu:

Module

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• Entwurf, Projektierung und Programmierung von steuerungstechni-schen Lösungen für ein Prozessmodell aus der Fertigungs-Automatisierung

• Test und Inbetriebnahme von Hard- und Software für einen Teilpro-zess (jede Teilnehmergruppe für sich)

• Test und Inbetriebnahme des Gesamt-Prozessmodells (alle Teil-nehmer gemeinsam)


Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden in einer schriftlichen Klausur (Dauer 120 min) bewertet. Die praktischen Fähigkeiten werden bei den Laborversuchen durch Kolloquien und durch schriftliche Berichte zu jedem Laborversuch bewertet.

Medienformen • Tafelanschrieb • Skriptum als Ausdruck und PDF-File • Beamer-Präsentation aller -Abbildungen aus dem Skriptum • Beamer-Präsentation von Programmbeispielen mit Test- und Simu-

lationsprogramm • Sammlung von gelösten Übungsaufgaben • Laboranleitungen

Literatur Schnell, G.:

Sensoren in der Automatisierungstechnik, Vieweg, 1993 Olsson / Piani: Steuern, Regeln, Automatisieren, Hanser 1993 Polke, M.: Prozeßleittechnik, 2. Auflage, Oldenbourg-Verlag 1994 Rembold / Levi: Realzeitsysteme zur Prozeßautomatisierung, Hanser 1994 Auer, A.: SPS, Aufbau und Programmierung, Hüthig 1996 Schaaf, B. D.: Automatisierungstechnik, Hanser 1992 Seitz, M.: Speicherprogrammierbare Steuerungen, Fachbuchverlag Leipzig, 2003 Wellenreuther / Zastrow: Automatisieren mit SPS, Vieweg 2001, ISBN 3-528-03910-8, Berger, H.: Automatisierung mit STEP 7 in AWL und SCL, Siemens Hrsg. Publicis Cor-porate Publishing ISBN 3-89578-197-5 Braun, W.: Speicherprogrammierbare Steuerungen in der Praxis, Vieweg, 1999 Kaftan, J.: SPS-Grundkurs mit SIMATIC S7, Vogel Buchverlag 1998, Habermann / Weiß: STEP7-Crashkurs, Selbstverlag Borucki, L.: Digitaltechnik, Teubner, ISBN 3-519-36415-8 Hertwig, A. / Brück, R.: Entwurf digitaler Systeme, Hanser, ISBN 3-446-21406-2

Module

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3.4.5 RGT – Regelungstechnik

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Regelungstechnik Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E4B451 Vorlesung Regelungstechnik E4B452 Praktikum Regelungstechnik

Semester 4. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Hermann R. Fehrenbach Dozenten Prof. Dr.-Ing. Hermann R. Fehrenbach Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße


Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 90 SWS, Eigenstudium 90 SWS Credits 6 CP Voraussetzungen Kenntnisse der Module Systemtheorie und Mathematik 1-3 Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Hier erfolgt die Vermittlung der theoretischen Grundlagen der Regelungs-technik mit praktischen Übungen in Matlab/Octave und Vertiefung der er-worbenen Kenntnisse im Laborpraktikum. Die Studierenden erwerben die Fertigkeiten zur Beschreibung, Identifikation und Analyse von Strecken sowie unterschiedliche Verfahren zur Synthese von Regelungssystemen. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Das Modul basiert auf den systemtheoretischen Grundlagen und versteht sich als Bindeglied zum Modul elektrische Antriebe Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüsselqualifikationen: Zum Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage sein, Rege-lungsstrecken zu beschreiben, deren Verhalten zu simulieren, geeignete Regungssysteme auszuwählen und zu parametrieren. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Die Auslegung von Reglern von Energie- und Antriebsystemen gehört zu den Kernaufgaben eines Ingenieurs.

Inhalt Vorlesung Regelungstechnik: • Einführung und Motivation • Beschreibung von Signalen im Zeit-, Frequenz- und Bildbereich • Modellierung von LTI-Systemen mit Übertragungsfunktionen, Zu-

standsdarstellung • Systemanalyse mit Nyquist-, Bodediagrammen • Beschreibung von Regelungsstrecken, Übertragungsglieder • Systemanalyse, algebraische und graphische Stabiltätskriterien • Standardregler und deren Eigenschaften • Analoge und digitale Realisierung (Direct Digital Control) • Unstetige Regler • Reglersynthese: Ingenieurmäßige Einstellverfahren, Entwurf im

Frequenzbereich, Frequenzkennlinienverfahren, Wurzelortskurven-Verfahren

Praktikum Übertragungstechnik: Versuche zu:

• Frequenzgang und Bodediagramm • Regler und deren Einstellung

Module

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• Regelung eines TDI-Motors am Beispiel eines Leerlaufreglers


Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden in einer schriftlichen Klausur (Dauer 120 min) bewertet. Die praktischen Fähigkeiten im Umgang mit den Messmitteln und den Laborversuchen werden durch Kolloquien und durch schriftliche Berichte zu jedem Laborversuch bewertet.

Medienformen • Tafelanschrieb • Folien (Präsentation/Staroffice, PDF) • Matlab/Octave-Simulationsskripte • Übungsblätter mit Lösungen

Literatur Download: Foliensätze als PDF-Dokumente, Übungsblätter mit Lösungen

Föllinger O.: Regelungstechnik, Einführung in die Methoden und ihre An-wendung, Hüthig Heidelberg, 1994 Lunze, J.: Regelungstechnik 1, Systemtheoretische Grundlagen, Analyse und Entwurf einschleifiger Regelungen, Springer, Berlin,Heidelberg,New York, 2003 Schulz, G.: Reglungstechnik, Grundlagen, Analyse und Entwurf von Regel-kreisen, rechnergestützte Methoden, Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 1995

Module

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3.5 Fünftes Semester

3.5.1 PRA - Praxistätigkeit

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Praxistätigkeit (PRA) Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E5BP02 Praxistätigkeit

Semester 5. Semester Modulverantwortlicher Prof. Guntram Schultz Dozenten alle Professoren der Fakultät Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße

Projekttätigkeit: Praktische Tätigkeit in einem Unternehmen, Dauer 95 Prä-senztage

Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand 720 h Credits 24 CP Voraussetzungen 108 CP Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Zweck der Praxistätigkeit ist es, den Studierenden frühzeitig die Gelegenheit zu geben, das von ihnen erworbene Wissen in der Praxis an-zuwenden und gleichzeitig die betrieblichen Abläufe in einem Unternehmen kennenzulernen. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Praktische Anwendung des in anderen Modulen erworbenen Wissens Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen / Schlüsselqua-lifikationen: Anwendung des Wissens in der Praxis, Fähigkeit zur Arbeit in einer Gruppe Einbindung in die Berufsvorbereitung: Praktika in Unternehmen während des Studiums und die daraus resultierende Kenntnis der betrieblichen Ab-läufe sind ein entscheidender Wettbewerbsvorteil der Absolventen unserer Hochschulen.

Inhalt Projekttätigkeit: Praktische Tätigkeit in einem Industrieunternehmen oder sonstigen geeig-neten Ausbildungsbetrieb für die Dauer von 95 Präsenztagen. Die Studie-renden sind in aktuelle Projekte des Betriebes aus den Bereichen Entwick-lung, Produktion oder Vertrieb eingebunden. Die von den Studierenden bearbeiteten Projekte befassen sich mit Themen aus der Energie- und Au-tomatisierungstechnik und erlauben die praktische Anwendung des an der Hochschule erworbenen Wissens. Sie vermitteln einen Einblick in das spä-tere Berufsleben. Die Studierenden sind selbst dafür verantwortlich, einen geeigneten Ausbil-dungsbetrieb und ein passendes Projekt zu finden.


Schriftlicher Bericht und mündliches Referat (Dauer 20 min)

Medienformen Literatur

Module

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3.5.2 PVN - Praxis Vor- und Nachbereitung

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Praxis Vor- und Nachbereitung (PVN) Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E5BP01 Vorbereitung der Praxistätigkeit (Fachvorträge Seminar Elektro-technik) E5BP03 Nachbereitung der Praxistätigkeit


Vorbereitung der Projekttätigkeit: Besuch des Fachseminars Energietech-nik, Nachbereitung der Projekttätigkeit: Blockveranstaltung an der Hochschule, Dauer: 1 Woche

Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Vorträge, Blockveranstaltungen Credits 6 CP Voraussetzungen Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Hier werden die Studierenden auf die Praxistätigkeit vorbereitet, bzw. berichten über die darin gewonnenen Erkenntnisse innerhalb eines Fachvortrages. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Gegenstand des Se-minars Energietechnik sind Berichte von Fachleuten aus der Industrie. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen / Schlüsselqua-lifikationen: Es werden entwickelt: die Fähigkeit zu Kommunizieren, mit und in Gruppen zu arbeiten sowie sich selbst und andere zu motivieren Einbindung in die Berufsvorbereitung: Praxisbezug durch Erstellung von eigenen Berichten und Vorträgen

Inhalt Vorbereitung der Projekttätigkeit: Die Studierenden besuchen in der Seminarwoche Vorträge, die von Vertre-tern aus der Industrie an der Hochschule gehalten werden. Nachbereitung der Projekttätigkeit: In einer Blockveranstaltung berichten die Studierenden in einem Vortrag über ihre Projekttätigkeit. Die Studierenden üben dabei, Vorträge über ein gegebenes Thema in einer vorgegebenen Zeit zu halten. In den Diskussi-onsrunden erhalten die Studierenden Rückmeldung zu ihrem Vortrag.


Medienformen • Folien • Powerpoint-Präsentationen

Literatur

Module

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3.6 Sechstes Semester

3.6.1 LEE - Leistungselektronik

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Leistungselektronik (LEE) Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E6B611 Vorlesung Übertragungstechnik E6B612 Labor Leistungselektronik

Semester 6. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Alfons Klönne Dozenten Prof. Dr.-Ing. Alfons Klönne Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße

Vorlesung, 4 SWS Labor 2 SWS mit Gruppengröße: 3-4 Studenten

Modus Wahlpflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 90 h, Eigenstudium 150 h Credits 8 CP Voraussetzungen Kenntnisse der Module Elektronik und Mathematik 1-3 sowie Wechsel-

stromtechnik Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: In diesem Modul erfolgt die Vermittlung von grundlegenden the-oretischen und praktischen Kenntnissen zu modernen Verfahren der Leis-tungselektronik. In der Leistungselektronik werden die Grundlagen für die resourcenschonende Umformung elektrischer Energie in die gewünschte elektrische Energie anderer Spannung und Frequenz gelegt. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: In diesem Modul werden die Verfahren zur Umformung elektrischer Energie von Gleich – in Wechselgrößen und umgekehrt behandelt. Schwerpunkt ist die effiziente Umwandlung elektrischer Energie, d.h. dynamisch mit gerin-gen Verlusten. In der Leistungselektronik werden die Stellerschaltungen und Modulationsverfahren hergeleitet, die z.B. Voraussetzung für die Stromregelung bei elektrischen Antrieben sind. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüsselqualifikationen: Zum Abschluss des Moduls verfügen die Studierenden einen über einen systematischen Überblick über die Leistungselektronik. Die wichtigsten Stellerschaltungen für netz- und selbstgeführte Stromrichter sind eingeführt und bekannt. Im Gegensatz zum Elektronik-Modul steht die effiziente Um-formung auch größerer Mengen elektrischer Energie im Vordergrund. Im Gegensatz zum Modul Elektrische Antriebe stehen die Modulations- und Regelungsverfahren für den Stromrichter im Vordergrund. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Leistungselektronik ist der Schlüssel moderner elektrischer Antriebstechnik und geregelter elektrischer Energie-übertragung. Im Rahmen der zunehmenden Automatisierung nimmt die Bedeutung der leistungselektronischen Stellglieder - der Stromrichter - im industriellen Einsatz, insbesondere im Bereich der drehzahlvariablen An-triebe weiter zu. Ebenso ist die Leistungselektronik Voraussetzung für die energieeffiziente Umformung elektrischer Größen bei regenerativen Ener-gien.

Inhalt Vorlesung Übertragungstechnik: • Bauelemente der Leistungselektronik (Grundlagen, Diode, BJT,

Module

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MOSFET, IGBT, GTO, Thyristor, Schaltverhalten, Wärmemanage-ment, Schutzbeschaltungen),

• Grundfunktionen von Stromrichterschaltungen, • netzgeführte Stromrichterschaltungen, • lastgeführte Stromrichter, • selbstgeführte Stromrichter, • Gleichspannungswandler, • Netzrückwirkungen, Steuerverfahren für Stromrichter mit Span-

nungs- und Stromzwischenkreis, • Pulsweiten- und Raumzeigermodulationsverfahren, • Maßnahmen zur EMV-Reduktion

Labor Leistungselektroník: Versuche zu:

• Einführung Netzgeführte Stromrichter • Wechselstromsteller • Vollgesteuerte Brückenschaltung • Halbgesteuerte Brückenschaltung


Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden in einer schriftlichen Klausur (Dauer 120 min) bewertet. Die praktischen Fähigkeiten im Umgang mit den Messmitteln und den Laborversuchen werden durch Kolloquien und durch schriftliche Berichte zu jedem Laborversuch bewertet.

Medienformen • Tafelanschrieb • Folien • Leistungselektronik-Simulationsprogramme • Sammlung von gelösten Übungsaufgaben • Umfangreiche Laboranleitungen

Literatur Michel, Manfred: Leistungselektronik, Einführung in Schaltungen und deren Verhalten, Springer, Berlin, 2003 Anke, Dieter: Leistungselektronik, Oldenbourg, Berlin, 2000 Lappe, R., Conrad, H., Kronberg, M.: Leistungselektronik, Verlag Technik, Berlin, 1994 Meyer, M.: Leistungselektronik, eine Einführung, Springer, Berlin, 1990 Mohan, N.; Undeland, T.M.; Robbins, W.P.: Power Electronics, Willey, 1989 Specovious, Joachim: Grundkurs Leistungselektronik, Vieweg, Berlin, 2003

3.6.2 EUM - Energieumformung

Studiengang Energie und Automatisierungstechnik Modul Energieumformung Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

Vorlesung Thermodynamik (EB621) Labor Elektrische Maschinen (E6B622)

Semester 6. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr. Karl Ehinger Dozenten Prof. Dr. Karl Ehinger (Vorlesung) , Dipl.-Ing. (FH) Sekinger (Labor) Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße

Vorlesung, 4 SWS Labor 2 SWS mit Gruppengröße: 3-4 Studierende

Module

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Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Eigenstudium 60 h, Präsenzstudium 60 h Credits 6 CP Voraussetzungen Vorlesungen: Physik, Höhere Mathematik,

Elektrische Maschinen 1, Elektrische Maschinen 2 Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Ziel des Moduls ist die Wissensvermittlung im Bereich der Ener-gieumwandlung. Das Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung der Grundlage für das Verstehen realer thermischer Prozesse. Das Ziel des Labors ist die praktische Wissensvermittlung im Bereich: Mes-sung elektrischer und nichtelektrischer Kenngrößen bei elektromechani-schen Energiewandlern. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Die Technische Thermodynamik gehört zur Basis der Ingenieurwissen-schaften. Das Labor vermittelt dem Studierenden anwendungsorientierte Kenntnisse bei der Prüfung elektromechanischer Energiewandler. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüsselqualifikationen: Die Studierenden können nach dem Besuch der Vorlesung thermodynami-sche Prozesse beurteilen und zielgerichtet verbessern. Nach Abschluss des Labors können die Studierenden Standardmessverfah-ren für elektrische Maschinen einsetzen. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Optimale Energiewandlung ist in allen technischen Bereichen von entschei-dender Relevanz. Elektrische Maschinen sind in einer industrialisierten Umwelt nicht mehr wegzudenken. Den Studierenden werden Kenntnisse über Messung und Prüfung praxisorientiert vermittelt.

Inhalt • Temperatur- und Druckmessung • Thermische Eigenschaften von Gasen, Flüssigkeiten und Festkör-

pern • Hauptsätze der Thermodynamik • Kreisprozesse • Transformator. • Gleichstrommaschine. • Synchronmaschine. • Asynchronmaschine.



Medienformen • Folienanschrieb • Experimente • Skriptum zur Vorlesung • Sammlung von Übungsaufgaben • Labor

Literatur G. Cerbe, Technische Thermodynamik, Hanser Verlag K. Langeheinecke, Thermodynamik für Ingenieure, Vieweg Verlag R. Fischer: Elektrische Maschinen, Hanser Verlag H. Eckhardt: Grundzüge der elektrischen Maschinen, Teubner Studienbü-cher

Module

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3.6.3 EMV - Hochspannungstechnik und Elektromagnetische Verträglichkeit

Studiengang Bachelor-Studiengang "Energie- und Automatisierungstechnik“ Modul Hochspannungstechnik und Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E6B631 Vorlesung "Elektromagnetische Verträglichkeit" E6B632 Praktikum "Elektromagnetische Verträglichkeit" E6B633 Praktikum „Hochspannungstechnik“

Semester 6. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr. Günter Langhammer Dozent Prof. Dr. Günter Langhammer Sprache Deutsch Lehrform, SWS Vorlesung "Elektromagnetische Verträglichkeit" , 2 SWS

Praktikum "Elektromagnetische Verträglichkeit" , 2 SWS Praktikum „Hochspannungstechnik“ , 2 SWS

Modus Wahlpflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium: 90 h, Eigenstudium: 90 h Credits 8 CP Voraussetzungen Grundstudium + EMV-Vorlesung (für Praktikum)

Grundstudium + HS-Vorlesung (für Praktikum) Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Ziel des Moduls ist die Vermittlung von grundlegenden Kenntnis-sen zur Sicherstellung elektromagnetischer Verträglichkeit und der Prüfung hochspannungstechnischer Geräte Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Das Praktikum Hochspannungstechnik baut auf der Vorlesung Hochspan-nungstechnik des 4. Semesters auf.

Fachliche Kompetenz: (siehe Inhalt)

Methodische Kompetenz: Erkennen physikalischen Zusammenhänge und Ursachen für fehlende elekt-romagnetische Verträglichkeit sowie Kenntnis der Methoden zur Sicherstel-lung der elektromagnetischen Verträglichkeit. Kenntnis grundlegender Prüf-verfahren für Gleich-, Werchsel- und Impulsspannungen sowie des Verhal-tens von Leitungen bei Impuls-beanspruchungen.

Fachübergreifende Kompetenzen: Die Bearbeitung von EMV-Problemen setzt u.a. Kompetenzen aus den Ge-bieten Physik, theoretische Elektro-technik, elektrische und elektronische Komponenten und Schaltungstechnik voraus. Die Lösung hochspannungs-technischer Aufgabenstellungen erfordert Vorkenntnisse u.a. aus den Gebie-ten der Physik, Grundlagen der Elektrotechnik und der Theoretischen Elekt-rotechnik sowie der Werkstoffkunde

Einbindung in die Berufsvorbereitung: Die Kenntnis grundlegender Zusammenhänge bei der Entstehung und Be-hebung von EMV-Problemen gehört heute zu den Grundkenntnissen jedes Elektroingenieurs sowohl aus dem Bereich der Nachrichten- als auch Ener-gietechnik. Die Lösung praktischer Aufgabenstellungen im Bereich der Erzeugung, Ü-bertragung und Verteilung elektrischer Energie setzt hochspannungs-

Module

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technische Kenntnisse sowie Grundkenntnisse der Konstruktion und Prüfung von Hochspannungsgeräten und -anlagen voraus, die zu den Kern-kompetenzen eines Ingenieurs der Energietechnik gehören.

Inhalt Vorlesung: Elektromagnetische Verträglichkeit • Grundbegriffe, Normen; • Störgrößen im Zeit- und Frequenzbereich • Grundlagen der Störungseinkopplung (Kopplungsarten, Gleich- und

Gegentaktstörungen) • Störquellen • Erdung und Massung • Schirmung • Filter • Maßnahmen bei EMV-Problemen • Überspannungsschutz

Praktikum: Elektromagnetische Verträglichkeit • Elektrische und magnetische Kopplungen • Kopplungsimpedanz • Beeinflussung durch magnetische Felder und deren Schirmung • Emission gestrahlter Störungen • Störfestigkeitsmessung bei diskreten, hohen Frequenzen

Praktikum: Hochspannungstechnik

• Erzeugung u. Messung hoher Wechselspannungen • Erzeugung u. Messung hoher Gleichspannungen • Erzeugung u. Messung von Stoßspannungen • Wanderwellen


- Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden für die EMV- Vorlesung in einer schriftlichen Klausur (Dauer 60 min) bewertet. - Der Kenntnisstand über die Praktika wird durch mündliche Befragung vor der Versuchsdurchführung und die Bewertung der Versuchsberichte festgestellt und bewertet.

Medienformen • Skript • Tafelanschrieb • Folien • Exponate, Anschauungsmaterial • Laborversuche

Literatur Vorlesung und Praktikum „Elektromagnetische Verträglichkeit - A.J. Schwab Elektromagnetische Verträglichkeit Springer Verlag; Berlin Heidelberg New York, 1994; 3. Aufl. - K.H. Gonschorek; H. Singer Elektro-Magnetische Verträglichkeit B.G. Teubner Stuttgart, 1992 Rodewald, A. Elektromagnetische Verträglichkeit Vieweg Verlag Braunschweig, Wiesbaden, 1995 - K. Scheibe Elektromagnetische Verträglichkeit und Europäischer Binnenmarkt vde-verlag gmbh; Berlin Offenbach, 1993

Module

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- P. Hasse; J. Wiesinger EMV Blitz-Schutzzonen-Konzept Pflaum Verlag München, 1994; 4. Auflage - H. Meyer Scheibe Elektromagnetische Verträglichkeit von Auto- matisierungssystemen vde-verlag gmbh; Berlin Offenbach, 1992

- P. Hasse; J. Wiesinger Handbuch für Blitzschutz und Erdung Pflaum Verlag München, 1993; 4. Auflage Praktikum „Hochspannungstechnik“ - M. Beyer; W. Boeck; K. Möller; W. Zaengl Hochspannungstechnik Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1986

- A.J. Schwab Hochspannungsmesstechnik Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1981; 2. Aufl. - D. Kind; K. Feser Hochspannungs-Versuchstechnik Vieweg-Verlag ; 5. Auflage 1995

3.6.4 AT2 - Automatisierungstechnik 2

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Automatisierungstechnik (AT2) Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E6B441 Vorlesung Automatisierungstechnik E6B442 Labor Automatisierungstechnik



Modus Wahlpflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 90 h, Eigenstudium 90 h Credits 8 CP Voraussetzungen Kenntnisse der Module Steuerungstechnik, Regelungstechnik, Messtech-

nik, Mikrocontroller. Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Ziel dieses Moduls ist es, die Studierenden mit den Grundstrukturen der Prozessleittechnik und mit den Methoden der Automatisierungstechnik ver-traut zu machen.

Module

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Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: In diesem Modul steht die Modellierung technischer Prozesse in graphi-scher und mathematischer Form im Vordergrund. Die Abbildung auf konkre-te Automatisierungsrechner und der Entwurf der entsprechenden Pro-gramme ist dagegen im Modul "Steuerungstechnik" als Schwerpunkt veran-kert. Bei der Modellbildung wird zwar auf die Begriffe der Regelungstechnik zurückgegriffen, Reglerentwurf, Stabilitätskriterien usw. bleiben aber dem Modul "Regelungstechnik" vorbehalten. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüsselqualifikationen: Die Studierenden sind in die Lage versetzt, aus einer beliebigen technolo-gischen Aufgabenstellung - in der Diskussion mit den entsprechenden Spe-zialisten - die automatisierungstechnischen Aspekte zu ermitteln, Lösungs-strukturen in Hard- und Software zu finden und - mit den in diesem Modul vermittelten Kriterien - auch Systeme auswählen zu können. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Die Automatisierung technischer Prozesse ist eine der Kernaufgaben eines Ingenieurs der Energie- und Automatisierungstechnik.

Inhalt Vorlesung Automatisierungstechnik: • Prozess und Prozess-Typen • Prozess-Ankopplung, Wandlungsprinzipien, Kodierung • Skalierung, Normierung, Überwachung von Prozessgrößen • Feldbus-Systeme, Anforderungen und Realisierungsstrukturen • Grundlagen der Modellbildung • Grafische Modelle, mathematische Modelle, Zustands-orientierte

Modelle (Petri-Netze) • Zuverlässigkeit, Sicherheit und Verfügbarkeit • Prozess-Bedienung und -Beobachtung • Projektierung, Organisation und Ablauf von automatisierungstech-

nischen Anlagen Labor Automatisierungstechnik: Versuche zu:

• Modellbildung technischer Prozesse • Entwurf und Realisierung von prozessleittechnischen Lösungen mit

integrierten Steuerungs- / Regelungs- / Bedien- und Beobachtfunk-tionen

• Kommunikation über verschiedene Feldbussysteme


Die theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden in einer schriftlichen Klausur (Dauer 120 min) bewertet. Die praktischen Fähigkeiten werden bei den Laborversuchen durch Kolloquien und durch schriftliche Berichte zu jedem Laborversuch bewertet.

Medienformen • Tafelanschrieb • Hand-Outs für alle Unterlagen (komplexe Zeichnungen, Diagramme

etc.) • Beamer-Präsentation aller Unterlagen • Sammlung von gelösten Übungsaufgaben • Laboranleitungen

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Literatur Polke, M.: Prozeß-Leittechnik, Oldenbourg-Verlag, 1994

Jacobson, E.: Einführung in die Prozeßdatenverarbeitung, Hanser, 1996

Jakoby, W.: Automatisierungstechnik - Algorithmen und Programme, Sprin-ger1996

Olsson/Piani: Steuern, Regeln, Automatisieren, Hanser, 1993

Bergmann, J.: Automatisierungs- und Prozeßleittechnik, Fachbuchverlag Leipzig, 1999

Lauber, R., Göhner, P.: Prozeßautomatisierung Band 1+2, Springer 1999

Strohrmann, G. Automatisierungstechnik 1, Oldenbourg, 1998

Schuler, H.: Prozeßführung, Oldenbourg, 1999

Felleisen, M.: Prozeßleittechnik für die Vefahrensindustrie, Oldenbourg, 2001

Langmann, R.: Taschenbuch der Automatisierung, Fachbuchverlag Leipzig, 2004

Charwat, H.J.: Lexikon der Mensch-Maschine-Kommunikation, Oldenbourg, 1994

Schnell, G.: Bussysteme in der Automatisierungs- und Prozesstechnik, Vieweg, 2000

Reißenweber, B.: Feldbussysteme, Oldenbourg 1998

Scherff, B., Haese, E., Wenzek, H.R.: Feldbussysteme in der Praxis, Sprin-ger 1999

3.6.5 PRO – Projektarbeit

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Projektarbeit (PRO) Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E6B650

Semester 6. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr. Gentner Dozenten alle Professoren der Fakultät Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße

Semesterbegleitende Projekttätigkeit. Durchführung an der Hochschule.

Modus Wahlpflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand ca. 160 h Credits 8 CP Voraussetzungen Kenntnisse der Module der Semester 1-4 Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Bearbeitung eines vorgegebenen Themas in der Regel innerhalb einer Gruppe von zwei oder drei Studierenden. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Im Unterschied zur Bachelorthesis erfolgt die Projekttätigkeit innerhalb einer Gruppe von Stu-dierenden und unter Anleitung eines Professors.

Module

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Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen / Schlüsselqua-lifikationen: Systematische und zielgerichtete Erarbeitung einer vorgegebe-nen Aufgabenstellung. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Hinführung zur selbständigen Bear-beitung einer vorgegebenen Aufgabenstellung, wie es in der beruflichen Praxis gefordert wird.

Inhalt Thema aus einem Bereich des Studiengangs. Durchführung an der Hoch-schule.


Schriftliche Ausarbeitung und Vortrag (Dauer 20 min) mit anschließender Diskussion (Dauer 10 min).

Medienformen Literatur Hering, L., Hering, H.: Technische Berichte, Vieweg, 4. Aufl., 2003

Module

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3.7 Siebentes Semester

3.7.1 ELN - Elektrische Netze

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Elektrische Netze Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E7B711 Planung und Betrieb elektrischer Netze E7B712 Labor Elektrische Netze E7B713 Schutzmaßnahmen in elektrischen Netzen

Semester 7. Semester Modulverantwortlicher Prof. Guntram Schultz Dozent Prof. Guntram Schultz Sprache Deutsch Lehrform, SWS Vorlesung, Labor, Vorlesung, 2 + 2 + 2 SWS Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium: 90 h,

Eigenstudium: 150 h Credits 9 CP Voraussetzungen Vorlesung Energiesysteme, Kenntnisse der Grundlagen der Elektrotechnik Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Vertiefen der Kenntnisse über das Zusammenwirken der einzel-nen Komponenten, die erforderlich sind, um komplexe Strukturen elektri-scher Energieversorgungsnetze planen und betreiben zu können. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Nachdem die Grundlagen der Erzeugung, Übertragung und Anwendung el. Energie aus dem Modul „Energiesysteme“ bekannt sind, werden hier die Werkzeuge zur rechnerischen Behandlung von Netzen (Lastfluss- und Kurz-schlussprogramme) vorgestellt und angewendet. Weiter wird die Schutz-technik in Hoch- und Niederspannungsanlagen erläutert. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüsselqualifikationen: Fachliche Kompetenz: Die Fähigkeit, mit Hilfe geeigneter Berechnungsprogramme Analysen von elektrischen Energieversorgungsnetzen durchführen zu können, versetzt die Studierenden in die Lage, eigenständig Netzplanungen vorzunehmen. Methodische Kompetenz: Einsatz von Algorithmen zur digitalen Netzberechnung. Anwenden verschie-dener Methoden zum Schutz der Komponenten von Systemen zur Energie-versorgung. Fachübergreifende Kompetenzen: Die Berechnung von Netzen und ihr Schutz setzen die Kenntnis der Netzkomponenten voraus. Daraus ergeben sich fachübergreifende Kompetenzanforderungen zu Kenntnissen aus dem Gebiet der elektrischen Maschinen (Transformatoren, Generatoren etc.), den Grundlagen der Elektrotechnik, der Physik (Schaltgeräte), der Mechanik etc.

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Einbindung in die Berufsvorbereitung: Die Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie sowie die Anwendung der dabei erforder-lichen Schutzmassnahmen gehören zu den Kernaufgaben eines Ingenieurs der Energietechnik.

Inhalt Inhalt

Vorlesung: Planung und Betrieb elektrischer Netze

• Zusammenwirken der einzelnen Komponenten in einem Energiever-sorgungsnetz

• Regelung von Transformatoren zur Steuerung des Lastflusses • Planungsgrundsätze für Energieversorgungsnetze • Verfahren der digitalen Netzberechnung, • Herleitung der notwendigen Matrixoperationen und des Näherungs-

verfahrens nach Newton-Raphson, Inversion schwach besetzter Matrizen

• Vorstellung und Anwendung von digitalen Lastfluss- und Kurz-schlussprogrammen

• Einführung in die Verfahren der Zuverlässigkeitsberechnung Vorlesung: Schutzmassnahmen in elektrischen Anlagen

• Auswirkungen des el. Stromes auf den Menschen • Gesetzliche Grundlagen für Schutzmassnahmen • Schutzmassnahmen in Nieder- und Hochspannungsanlagen • Erdungsanlagen, Überspannungs- und Blitzschutz • Schutz gegen Überlast und Kurzschluss • Relais für den Netzschutz • Brandschutz in elektrischen Anlagen • Korrosionsschutz

Labor: Elektrische Netze

• Verhalten einer Leitungsnachbildung bei verschiedenen Belastungs-fällen

• Untersuchung symmetrischer und unsymmetrischer Fehler • Parallel- und Reihenkompensation • Verschiedene Sternpunktbeschaltungen (isoliert, starr geerdet, ge-

löscht) • Messung von Nullimpedanzen • Untersuchungen an Wandlern und Netzschutzrelais


Medienformen • Tafelanschrieb • Skript • Online-Demonstrationen mit Programmen • Übungsaufgaben • Exponate

Literatur - H. Happoldt; D. Oeding: Elektrische Kraftwerke und Netze

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Springer Verlag - K. Heuck; K.-D. Dettmann: Elektrische Energieversorgung Vieweg Verlag - H. Saadat: Power System Analysis McGrwa-Hill - W. Knies; K. Schierack: Elektrische Anlagentechnik Hanser Verlag - G. Kiefer: VDE 0100 und die Praxis VDE Verlag - R. Flosdorff; G. Hilgarth: Elektrische Energieverteilung Teubner Verlag - H. Ungrad; W. Winkler; A. Wiszniewski: Schutztechnik in Elektroenergiesystemen Springer Verlag

3.7.2 SOZ - Sozialkompetenz

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Sozialkompetenz Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E7B721: Mitarbeiterführung E7B722: Betriebswirtschaftslehre

Semester 7. Semester Modulverantwortlicher Prof. Dr. Hubert G. Grimm Dozenten Prof. Dr. Hubert G. Grimm, Prof. Thomas Mayer Sprache Deutsch Lehrform, SWS und Gruppengröße

Vorlesung Mitarbeiterführung 2 SWS Vorlesung Betriebswirtschaftslehre 2 SWS

Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Präsenzstudium 60 h, Eigenstudium 120 h Credits 6 CP Voraussetzungen keine Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Ingenieure agieren nicht nur als Entwickler oder in der Produkti-on in einem Unternehmen, sondern sie sind ebenso für die Kosten der von ihnen erstellten Produkte zuständig, sie tragen Personalverantwortung und müssen auch die rechtlichen Aspekte ihres Handelns bewerten können. Dieses Modul bereitet die angehenden Ingenieure auf nichttechnische As-pekte in ihrer beruflichen Laufbahn vor. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Für die Vorlesung Mitarbeiterführung: Gegenstand ist die interaktionale Personalführung, also die direkte Einflussnahme von Mensch zu Mensch. In der Betriebspsycho-logie werden hingegen Inhalte der strukturellen Personalführung erarbeitet Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen /Schlüsselqualifikationen: Die Fähigkeit, mit Hilfe geeigneter Kennzahlen

Module

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eine Jahresabschlussanalyse durchführen zu können, versetzt die Studie-renden in die Lage wichtige Parameter der Unternehmensführung steuernd nutzen zu können. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Ingenieure sehen sich heute zuneh-mend mit Aufgaben konfrontiert, die über ihr Fachgebiet in engeren Sinne hinausgehen. Dieses Modul hilft dabei, unsere Studierenden darauf vorzu-bereiten.

Inhalt Vorlesung Mitarbeiterführung: • Begriffsbestimmung, Modelle und Theorien von Führung • Individuelles Führen: bedeutsame Personmerkmale, Typologien;

individuumsbezogenes Führungshandeln • Führungsaufgaben und ihre Bewältigung: Ziele setzen; Aufgaben

planen; Entscheiden/Delegieren; Kontrolle, Anerkennung, Kritik; In-formieren und Kommunizieren; Motivieren.

• Die Gruppe: Arten von Gruppen und ihre Entstehung; Vor- und Nachteile von Gruppenarbeit; erfolgreiche vs. nicht erfolgreiche Gruppen

Vorlesung Betriebswirtschaftslehre: Der Gegenstand der Betriebswirtschaftslehre: das ökonomische Prinzip, Wirtschaftlichkeit, Produktivität und Rendite, Betrieb und Unternehmen, Unternehmen in Deutschland, Die Maschinenbau-Branche, Wertschöpfung und Produktionsfaktoren, Das Zielsystem der Unternehmung.Management: Management als Institution, Management als Funktion, Ma-nagementfähigkeiten,

Die Rechtsform der Unternehmung: Kaufmannseigenschaft, Handelsregis-ter, Firma, Selbstständige Tätigkeit, Gewerbebetrieb, Typologie der Rechts-formen: vom Einzelunternehmen bis zur Aktiengesellschaft, Entscheidungs-kriterien für die Wahl der Rechtsform.

Das betriebliche Rechnungswesen: Überblick über Buchführung, Betriebs-abrechnung, Das System der doppelten Buchführung, Kontenpläne, Grund-sätze ordnungsgemäßer Buchführung.

Der Jahresabschluss: Grundlagen und Aufbau des Jahresabschlusses, Bilanz, Gewinn- und Verlustrechnung, Anhang, Lagebericht. Bilanzanalyse: Bilanzstrukturkennzahlen, Finanzierung, Cash-Flow, Rentabilitätskennzif-fern, Kennzahlen der deutschen Industrie als Benchmarks. Die Bewertung beim Jahresabschluss insbesondere die Abschreibung von Anlagegütern.


Die Kenntnisse der Studierenden werden durch jeweils eine Klausur (Dauer jeweils 90 min) bewertet.

Medienformen • Vorlesungsskript • Folien • Fallbeschreibungen • Fragebogen und Tests • Lehrfilme zum Einstellungsgespräch und zur Arbeitsstrukturierung

Literatur Schuler, H. (Hrsg.): Organisationspsychologie. Huber, Bern, 1998. Stelzer-Rothe (Hrsg.): Personalmanagement für den Mittelstand. Sauer, Heidelberg, 2002. Weinert, A. B.: Organisations- und Personalpsychologie. Beltz, Weinheim, 5. Auflage, 2004. Winterhoff-Spurk, P.: Organisationspsychologie. Kohlhammer, Stuttgart, 2002.

Mayer, Thomas: Betriebswirtschaftslehre für Ingenieure und Informatiker, Karlsruhe, 2004 (Studienheft)

Thommen, Jean-Paul/Achleitner, Ann-Kristin, Allgemeine Betriebswirt-schaftslehre – umfassende Einführung aus managementorientierter

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Sicht, Gabler Verlag, 4. Auflage, Wiesbaden 2003

Thommen, Jean-Paul/Achleitner, Ann-Kristin, Allgemeine Betriebswirt-schaftslehre – Arbeitsbuch, Gabler Verlag, 4. Auflage, Wiesbaden 2004

Voss, Rödiger: BWL kompakt – Grundwissen Betriebswirtschaftslehre, Mer-kur Verlag Rinteln, Reihe „das Kompendium“, Rinteln 2004

Wöhe, Günter: Einführung in die allgemeine Betriebswirtschaftslehre, 20. Auflg., München 2000

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3.7.3 BT - Bachelor-Thesis

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Bachelor-Thesis (BT) Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E7BA00

Semester 7. Semester Modulverantwortlicher Prof. Guntram Schultz Dozenten alle Professoren der Fakultät Sprache Deutsch (auf Antrag Englisch) Lehrform, SWS und Gruppengröße

Projekttätigkeit von vier Monaten Dauer. Einzelarbeit.

Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand Credits 12 CP Voraussetzungen 180 CP Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Selbständige Bearbeitung eines vorgegebenen Themas in einer gegebenen Zeit. Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Im Unterschied zu der Praxistätigkeit im praktischen Studiensemester muss die Bachelor-Thesis eigenverantwortlich und ohne unzulässige fremde Hilfe durchgeführt wer-den. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen / Schlüsselqua-lifikationen: Einbindung in die Berufsvorbereitung: Nachweis der selbständigen Durch-führung einer Arbeit mit wissenschaftlichen Methoden.

Inhalt Thema aus dem Bereich der Energie- und Automatisierungstechnik. Durch-führung vorzugsweise in der Industrie.


Schriftliche Ausarbeitung der Thesis

Medienformen Literatur Hering, L., Hering, H.: Technische Berichte, Vieweg, 4. Aufl., 2003

3.7.4 AKQ - Abschlusskolloquium

Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik Modul Abschlusskolloquium (AKQ) Zugeordnete Lehrver-anstaltungen

E7B730 Abschlusskolloquium


Selbststudium, Wiederholung der Vorlesungsinhalte des Studiums.

Module

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Modus Pflichtmodul Turnus Wintersemester und Sommersemester Stud. Arbeitsaufwand 90 h Credits 3 CP Voraussetzungen Lernziele/ Kompeten-zen

Allgemein: Beherrschung der grundlegenden Prinzipien und wichtigsten Fakten aus den Lehrinhalten des Studiengangs Energie- und Automatisierungstechnik

Inhalt Studien- und Prü-fungsleistungen

Mündliche Prüfung (Dauer 20 min) und anschließende Diskussion (10 min)

Medienformen Literatur

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Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Energie- und ...lagu0001/download_frei/... · Einleitung 4 1 Einleitung Dieses Handbuch beschreibt den Bachelor-Studiengang Energie- und Automatisierungstechnik,