Universität Bremen Fachbereich Produktionstechnik Modulhandbuch Teil B - Modulbeschreibungen Bachelorstudiengang Produktionstechnik BScPT Stand: 27.03.2015 Prüfungsausschuss / Studienzentrum Inhaltsverzeichnis 1. 2. 3. Modulbeschreibungen Pflichtbereich ............................................................................................................... 4 1.1. Modul Mathematik M1 ............................................................................................................................... 4 1.2. Modul Mathematik M2 ............................................................................................................................... 6 1.3. Modul Chemie ............................................................................................................................................. 7 1.4. Modul Physik ............................................................................................................................................... 8 1.5. Modul Elektrotechnik................................................................................................................................ 10 1.6. Modul Technische Mechanik TM1 ............................................................................................................ 12 1.7. Modul Technische Mechanik TM2 ............................................................................................................ 13 1.8. Modul Informatik ...................................................................................................................................... 14 1.9. Modul Konstruktionslehre 1 ..................................................................................................................... 16 1.10. Modul Werkstofftechnik ....................................................................................................................... 17 1.11. Modul Messtechnik ............................................................................................................................... 19 1.12. Modul Technische Thermodynamik ...................................................................................................... 20 1.13. Modul Regelungstechnik ....................................................................................................................... 21 1.14. Modul Produktionstechnik .................................................................................................................... 22 Modulbeschreibungen Wahlpflichtbereich I ................................................................................................... 24 2.1. Modul Konstruktionslehre 2 ..................................................................................................................... 24 2.2. Modul Wärmeübertragung/Strömungslehre............................................................................................ 26 Beschreibung der Vertiefungsrichtungen........................................................................................................ 28 3.1. Module der Vertiefungsrichtung „Allgemeiner Maschinenbau (AM)“ ..................................................... 28 3.1.1. Basismodul 1 – AM - Mechanik ......................................................................................................... 29 3.1.2. Basismodul 2 – AM – Konstruktionsmethodik................................................................................... 30 3.1.3. Vertiefungsmodul 1 – AM – Strömungslehre .................................................................................... 31 3.1.4. Vertiefungsmodul 2 – AM – Höhere Festigkeitslehre........................................................................ 32 3.2. Module der Vertiefungsrichtung „Fertigungstechnik (FT)“ ...................................................................... 33 3.2.1. Basismodul 1 – FT – Fertigungsmesstechnik und Qualitätswissenschaft .......................................... 34 3.2.2. Basismodul 2 – FT – Fertigungstechnik.............................................................................................. 36 3.2.3. Vertiefungsmodul 1 – FT – Werkzeugmaschinen .............................................................................. 38 3.2.4. Vertiefungsmodul 2 – FT – Montagetechnik und Fertigungsverfahren ............................................ 40 3.3. Module der Vertiefungsrichtung „Produktionstechnik in der Luft- und Raumfahrt (LuR)“.................... 42 3.3.1. Basismodul 1 – LuR – Mechanik und Auslegung................................................................................ 43 3.3.2. Basismodul 2 – LuR – Raumfahrtsysteme.......................................................................................... 44 3.3.3. Vertiefungsmodul 1 – LuR – Bauweisen und Fertigung ..................................................................... 46 3.3.4. Vertiefungsmodul 2 – LuR – Aerodynamik und Antriebe .................................................................. 48 3.4. Module der Vertiefungsrichtung „Materialwissenschaften (MW)“ ......................................................... 50 3.4.1. Basismodul 1 – MW – Werkstofftechnik - Metalle ............................................................................ 51 3.4.2. Basismodul 2 – MW – Werkstofftechnik - Polymere und Fasern ...................................................... 53 3.4.3. Vertiefungsmodul 1 – MW – Technologien metallischer und keramischer Werkstoffe ................... 55 3.4.4. Vertiefungsmodul 2 – MW – Funktionale Materialien und Polymere .............................................. 58 3.5. 3.5.1. Basismodul 1 – VT – Stoffübertragung .............................................................................................. 61 3.5.2. Basismodul 2 – VT – Thermische und chemische Verfahrenstechnik ............................................... 63 3.5.3. Vertiefungsmodul 1 – VT – Mechanische Verfahrenstechnik ........................................................... 65 3.5.4. Vertiefungsmodul 2 – VT – Verfahrenstechnische Prozesse und Anlagen ........................................ 66 3.6. 4. 6. Module der Vertiefungsrichtung „Energiesysteme (ES)“ ......................................................................... 68 3.6.1. Basismodul 1 – ES – Chemisch-thermische Grundlagen der Energietechnik .................................... 69 3.6.2. Basismodul 2 – ES – Elektrische Grundlagen der Energietechnik...................................................... 71 3.6.3. Vertiefungsmodul 1 – ES – Energiewandlung und –speicherung ...................................................... 73 3.6.4. Vertiefungsmodul 2 – ES – Systemintegration und Bewertung von Energiesystemen ..................... 75 Modulbeschreibungen Wahlpflichtbereich III – General Studies.................................................................... 78 4.1. 5. Module der Vertiefungsrichtung „Verfahrenstechnik (VT)“ .................................................................... 60 Modul Projekt ........................................................................................................................................... 78 Modulbeschreibungen Wahlbereich – General Studies .................................................................................. 80 5.1. Modul GS-A ............................................................................................................................................... 80 5.2. Modul GS-B ............................................................................................................................................... 81 Modulbeschreibung Bachelor - Abschlussmodul ............................................................................................ 83 6.1. Modul Bachelorarbeit ............................................................................................................................... 83 1. Modulbeschreibungen Pflichtbereich 1.1. Modul Mathematik M1 Mathematik M1 / Mathematics M1 Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum/ Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur Knauer, Matthias Mathematik 1a (V/Ü), 3/2 SWS, 6 CP Mathematik 1b (V/Ü), 3/2 SWS, 6 CP 12 CP / 360 h Vorlesung: Übung / Tutorium Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Pflichtbereich 14 x 6 h 14 x 4 h = = 84 h 56 h = 220 h BSc. Produktionstechnik BSc. Wirtschaftsingenieurwesen 2 Semester keine Jährlich Deutsch • Fähigkeit zur Formalisierung und zur mathematischen Modellierung ingenieurwissenschaftlicher Probleme, inkl. Interpretation und Bewertung der Resultate • Fundierte methodische und technische Kenntnisse zu mathematischen Verfahren für technische Probleme, inkl. der Möglichkeiten und Grenzen • Grundkenntnisse im Umgang mit mathematischer Software Mathematik 1a 1. Grundlagen: reelle Zahlen, Mengen, Funktionen 2. Komplexe Zahlen 3. Vektorrechnung 4. Matrizenrechnung 5. Computerzahlen, Gleitpunktarithmetik, Rundungsfehler 6. Zahlenfolgen und Grenzwerte, Konvergenzkriterien 7. Elementare Funktionen Mathematik 1b 1. Stetige Funktionen, Grenzwerte von Funktionen 2. Differentialrechnung eindimensional 3. Potenzreihen 4. Integralrechnung eindimensional 5. Differentialrechnung mehrdimensional 6. Gewöhnliche Differentialgleichungen (Teil 1) • 1 Prüfungsleistung: schriftliche Klausur • K. Meyberg / P. Vachenauer: Höhere Mathematik 1 und 2, SpringerVerlag • T. Arens et al.: Mathematik, Spektrum Akademischer Verlag, 2. Auflage 2012 • W. Dahmen / A. Reusken: Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Springer-Verlag, 2. Auflage 2008 1.2. Modul Mathematik M2 Modulbezeichnung ggf. Kürzel Mathematik M2 / Mathematics M2 Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload) / Berechnung der Kreditpunkte Stöver, Ronald Mathematik 2a (V/Ü), 3/2 SWS, 6 CP Mathematik 2b (V/Ü), 3/2 SWS, 6 CP Pflicht / Wahlpflicht 12 CP / 360 h Vorlesung: Übung / Tutorium Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Pflichtbereich Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme BSc. Produktionstechnik BSc. Wirtschaftsingenieurwesen Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Jährlich Inhalte Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur 14 x 6 h 14 x 4 h = = 84 h 56 h = 220 h 2 Semester keine Deutsch • Fähigkeit zur Formalisierung und zur mathematischen Modellierung ingenieurwissenschaftlicher Probleme, inkl. Interpretation und Bewertung der Resultate • Fundierte methodische und technische Kenntnisse zu mathematischen Verfahren für technische Probleme, inkl. der Möglichkeiten und Grenzen • Grundkenntnisse im Umgang mit mathematischer Software Mathematik 2a 1. Gewöhnliche Differentialgleichungen (Fortsetzung) 2. Integralrechnung mehrdimensional, Vektoranalysis 3. Fourier-Analysis Mathematik 2b 1. Fehlerrechnung 2. Partielle Differentialgleichungen 3. Komplexe Analysis 4. Mögliche Ergänzung: Einblicke in die Variationsrechnung • 1 Prüfungsleistung: schriftliche Klausur • K. Meyberg / P. Vachenauer: Höhere Mathematik 1 und 2, SpringerVerlag • T. Arens et al.: Mathematik, Spektrum Akademischer Verlag, 2. Auflage 2012 • W. Dahmen / A. Reusken: Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Springer-Verlag, 2. Auflage 2008 1.3. Modul Chemie Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Chemie / Chemistry for Production Engineers Thöming, Jorg (durchgeführt von Stolte, Stefan) Chemie (V/Ü/L), 2/1/1 SWS, 4 CP 4CP, 120 h Vorlesung: Übung: Labor: Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Vorpraktikumsbericht: Pflicht / Wahlpflicht Pflichtbereich Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) BSc. Produktionstechnik Inhalte Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur 14 x 2 h 14 x 1 h 14 x 1 h = = = 28 h 14 h 14 h 60 h 4h 120 h 1 Semester keine Jährlich Deutsch Die Studierenden werden chemisches Grundvokabular beherrschen und Methoden zur Ermittlung von Zustandsgrößen kennenlernen und selbstständig anwenden können. Sie werden befähigt zum eigenständigen naturwissenschaftlichen Denken am Beispiel grundlegender (physiko)chemischer Zusammenhänge und können chemische Grundlagen zur Erklärung von Phänomenen des Alltags und der Produktionstechnik anwenden. 1. Chemie – Von der Materie zum Produkt 2. Elektronenstruktur der Atome 3. Periodensystem – Einordnung der Elemente 4. Chemische Reaktionen 5. Gase, Feststoffe und Flüssigkeiten 6. Energie und Ordnung 7. Kinetik, Gleichgewicht und Katalyse 8. Säuren und Basen 9. Redoxreaktionen – Korrosion und Brennstoffzellen • 1 Prüfungsleistung als Portfolioprüfung mit folgender Benotungsregel: zu 70 % Note der E-Klausur und zu 30 % Note der Laborberichte sowie mindestens eine erfolgreiche Hausarbeitspräsentation. • 1 Studienleistung: Vorpraktikumsbericht • Skript • Charles E. Mortimer: Chemie : das Basiswissen der Chemie, Thieme, 2001 • Richard E. Dickerson; Irving Geis: Chemie: eine lebendige und anschauliche Einführung. VCH, 1999 • Arni: Grundkurs Chemie I. Weinheim: VCH, 1994 • Arni: Grundkurs Chemie II. Weinheim: VCH, 1995 • Forst, D.; Kolb, M.; Roßwag, H.: Chemie für Ingenieure. VDI Verlag, Düsseldorf. 1.4. Modul Physik Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Physik / Physics Bergmann, Ralf Bernhard Physik (V/Ü/L), 2/1/1 SWS, 4 CP 4 CP / 120 h Vorlesung: Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: 64 h Pflichtbereich BSc. Produktionstechnik 14 x 2 h 14 x 2 h = = = 1 Semester keine Jährlich Deutsch Die Studierenden verstehen grundlegende Konzepte der modernen Physik (Extremalprinzipien, Wellenausbreitung, konzeptionelle Grundlagen der Relativitätstheorie und der QM, Konzepte der Festkörperphysik) und können deren Anwendung anhand einfacher Beispiele nachvollziehen. Im Rahmen der Vorlesung findet die Einführung in die Grundlagen der Physik mit den Bereichen • • • Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur 28 h 28 h Mechanik (Newtonsche und Hamiltonsche) Optik (Geometrische und Wellenoptik) Relativitätstheorie (spez. und Konzepte der allgemeinen RT) • Quantenmechanik (Konzepte, Schrödingergl., Atom, Molekül) • Festkörper- und Halbleiterphysik unter besonderer Berücksichtigung physikalischer Konzepte und Arbeitsweise statt. Das Labor beinhaltet schwerpunktmäßig die Bereiche • Mechanik • Thermodynamik unter besonderer Berücksichtigung der physikalischen Arbeitsweise • 1 Prüfungsleistung: schriftliche Klausur • • • „Physik“ Douglas C. Giancoli (Pearson Studium, 2010) „Physik Formelsammlung für Ingenieure und Naturwissenschaftler“ P. Kurzweil, B. Frenzel, F. Gebhard (Vieweg, 2008) „Gerthsen Physik“ D. Meschede (Springer, 2006) • • „Experimentalphysik“ Demtröder, v.a. Band 2 Elektrizität und Optik (Springer, 2006) „Klassische Mechanik“ H. Goldstein, C. P. Poole, J. L. Safko (Wiley-VCH, 2006) 1.5. Modul Elektrotechnik Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Elektrotechnik / Electrical Engineering Laur, Rainer E-Technik 1 (V/Ü/L), 2/1/- SWS, 4 CP E-Technik 2 (V/Ü/L), 2/1/- SWS, 4 CP 8 CP / 240 h Vorlesung: Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Pflichtbereich 28 x 2 h 14 x 2 h = = 56 h 28 h = 156 h BSc. Produktionstechnik 2 Semester keine Jährlich Deutsch Nach dem ersten Semester beherrschen die Studierenden den Umgang mit den grundlegenden physikalischen und elektrotechnischen Größen und Einheiten. Die Eigenschaften ohmscher Widerstände sind Ihnen bekannt. Sie sind in der Lage Schaltungen und Netzwerke zu analysieren, zu vereinfachen und zu berechnen. Nach dem zweiten Semester sind die Studierenden vertraut mit den Merkmalen von Wechselstrombauelementen. Sie sind in der Lage einfache Schaltungen, wie Filter oder Schwingkreise zu berechnen und das Übertragungsverhalten von U, I und Phase zu beschreiben. Sie beherrschen Grundsätzliches zum Umgang mit Vierpolen. Die Studierenden erlangen Grundkenntnisse über Halbleiterbauelemente und deren Eigenschaften sowie über Halbleitertechnologien. Die Merkmale und Eigenschaften der wichtigsten Sensoren und Antriebselemente sind bekannt. Inhalte E-Technik 1: • • • • • • • • physikalische/elektrotechnische Grundgrößen / Einheiten Ohmsches Gesetz und elektrischer Widerstand Kirchhoff’sche Gesetze Serien- und Parallelschaltung von Bauelelementen Spannungs- und Stromquellen Superpositionsprinzip Ersatzspannungs-/Stromquellen Knotenpotential-/Maschenstromverfahren E-Technik 2: • • • • Wechselstromwiderstände Wechselstromrechnung mit komplexen Zahlen Schaltungen mit Wechselstromwiderständen (Filter, Schwingkreise) Übertragungsverhalten / Bode-Diagramm Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur (Spannung, Strom, Phase) • Rechnen mit Vierpolen • Halbleiter und Halbleiterbauelemente (Diode, Bipolar-, MOS-Transistor) • Halbleitertechnologien • Sensoren und Aktoren (Antriebe) 1 Portfolioprüfung, bestehend aus: - Je Semester jeweils 4 schriftliche Übungen. Wer diese Übungen erfolgreich bearbeitet (75 Prozent der maximalen erreichbaren Punktzahl werden gefordert), erhält eine „Gutschrift“ in Höhe von 10% der in der Klausur zu erreichenden Punktzahl. - schriftliche Klausur zum Ende des zweiten Semesters über die Inhalte des Moduls Skript – IMSAS Uni Bremen www.imsas.uni-bremen.de Albach, M. „Grundlagen der Elektrotechnik“ Bd. 1-3 Verlag: Pearson Education Deutschland GmbH 1.6. Modul Technische Mechanik TM1 Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht Technische Mechanik TM1 / Applied Mechanics TM1 Kienzler, Reinhold Mechanik 1a (V/Ü/L), 4/2/- SWS, 6 CP Mechanik 1b (V/Ü/L), 2/2/- SWS, 6 CP 12 CP / 360 h Vorlesung: Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Pflichtbereich Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) BSc. Produktionstechnik BSc. Wirtschaftsingenieurwesen Inhalte Mechanik 1a: = = 84 h 56 h = 220 h 2 Semester keine Jährlich Deutsch Im ersten Semester werden die Studierenden in die Denkweise der Mechanik eingeführt und ihnen die Grundlagen der Statik starrer Körper vermittelt. Sie erlernen das selbstständiges Bearbeiten von Problemstellungen. Im zweiten Semester erhalten die Studierenden eine Einführung in die Festigkeitslehre elastischer Körper. • • • • • • • • • Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur 14 x 6 h 14 x 4 h Axiome der Statik Kraftsysteme Gleichgewichtsbedingungen für starre Körper Schwerpunkt Lagerreaktion Schnittgrößen Haftung und Reibung Prinzip der virtuellen Verrückungen Stabilität von Gleichgewichtslagern Mechanik 1b: • Zug- und Druckbeanspruchung in Stäben • Biegebeanspruchung gerader Balken • Knickprobleme • Torsion • Mehrachsige Spannungs- und Verzerrungszustände • Prinzip der Virtuellen Kräfte • 1 Prüfungsleistung: schriftliche Klausur • • • • Gross, Hauger, Schnell: Technische Mechanik; Band 1: Statik, Springer Schnell, Gross, Hauger: Technische Mechanik; Band 2: Elastostatik, Springer Hibbeler: Technische Mechanik 1 – Statik, Pearson Hibbeler: Technische Mechanik 2 – Festigkeitslehre, Pearson 1.7. Modul Technische Mechanik TM2 Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur Technische Mechanik TM2 / Mechanics 2 Rievers, Benny Mechanik 2a (V/Ü/L), 3/2/- SWS, 5 CP Mechanik 2b (V/Ü/L), 2/1/- SWS, 4 CP 9 CP / 270 h Vorlesung: Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Pflichtbereich BSc. Produktionstechnik 14 x 5 h 14 x 4 h = = 70 h 56 h = 144 h 2 Semester Keine Jährlich Deutsch Nach dem ersten Semester verfügen die Studierenden über das Verständnis der Grundgleichungen der Mechanik. Im zweiten Semester werden das Verständnis der Grundgleichungen der Hydrostatik, der Stromfadentheorie, aber auch den Erhaltungssätzen reibungsfreier Strömungen vermittelt sowie die sichere Auslegung von Kanalströmungen mittels Rohrhydraulik unter Berücksichtigung von Reibungsverlusten und kompressiblen Effekten behandelt. Mechanik 2a: • Kinetik und Kinematik des Massenpunktes, • Kinetik und Kinematik starrer Körper, Schwingungen Mechanik 2b: • Hydrostatik, Rheologische Grundlagen, Kinematik, Dynamik, Stromfadentheorie, Rohrhydraulik, Reibungsverluste, kompressible Strömungen • 1 Prüfungslesitung: schriftliche Klausur • Skript 1.8. Modul Informatik Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Informatik / Computer Science Thoben, Klaus-Dieter Informatik Grundlagen (V/Ü/L), 2/1/- SWS, 3 CP Informatik-Projekt (V/Ü/L), 1/0/3 SWS, 4 CP 7 CP / 210 h Vorlesung: Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Pflichtbereich 14 x 3 h 14 x 4 h = = 42 h 56 h = 112 h BSc. Produktionstechnik BSc. Wirtschaftsingenieurwesen 2 Semester keine Jährlich Deutsch Die Veranstaltung zielt darauf ab, allen Teilnehmern eine belastbare Basis bzgl. der Programmierung zu vermitteln. Es geht hierbei insbesondere um das Kennen und Verstehen der Grundbegriffe und Zusammenhänge, die aus einer anwendungsorientierten Perspektive wichtig sind. Hierzu zählen: • Erlernen des algorithmischen Denkens im Rahmen der Programmierung. • Erstellen von (imperativen) Programmen. • Verständnis der zusätzlichen Elemente der Objektorientierung (Klassen, Vererbung usw.) und ihres Einsatzes bei der Programmierung. • Exemplarischer Erwerb bzw. Vertiefung praktischer Programmierfertigkeiten anhand verschiedener Aufgaben. • Umgang mit modernen Entwicklungsumgebungen. Die Teilnehmer werden damit in die Lage versetzt, Problemstellungen von einfachen bis hin zu mittleren Schwierigkeitsgraden aus dem Studium (Labore, Studienarbeiten) bzw. aus dem späteren Berufsleben (Laborauswertungen, Tests, Übersichten, Schnittstellen, etc.) selbstständig unter Zuhilfenahme einer Programmiersprache zu lösen. Inhalte 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Einführung in den Hamster-Simulator Anweisungen und Programmstruktur Aussagenlogik und Kontrollstrukturen Prozeduren, Funktionen und Parameter Einstieg in die Objektorientierung und Java mit BlueJ Komplexere Datenstrukturen (Arrays, Vektoren, ...) Erweiterte Konzepte (Kapselung, Overloading) Variablen und Sichtbarkeiten, statische Elemente Fehlerbehandlung 10. Dateizugriff Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur • 1 Prüfungsleistung: schriftliche Klausur • 1 Prüfungsleistung: Projektbericht mit Präsentation • • Vorlesungsskripte Weitere Literaturempfehlungen sowie Quellen zum Download aus dem Internet werden im Zuge der Veranstaltung bekannt gegeben 1.9. Modul Konstruktionslehre 1 Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Konstruktionslehre 1/Introduction to Engineering Design Thoben, Klaus-Dieter Technisches Zeichnen / KL 1-I (V/Ü/L), 1/2/- SWS, 4CP Einführung in die Maschinenelemente /KL 1-II (V/Ü/L), 2/2/- SWS, 5CP 9 CP / 270 h Vorlesung: Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Pflichtbereich 14 x 3 h 14 x 4 h = = 42 h 56 h = 172 h BSc. Produktionstechnik BSc. Wirtschaftsingenieurwesen 2 Semester keine Jährlich Deutsch Nach dem ersten Semester beherrschen die Studierenden die Grundlagen des Technischen Zeichnens und können, ausgehend von Prinzipskizzen, einfache Konstruktionsaufgaben zeichnerisch lösen. Weiterhin wurden sie in die Lage versetzt, eindeutig erkennbare Gebilde in technischen Zeichnungen interpretieren zu können und das dabei gewonnene Wissen für eine Weiterbearbeitung zu nutzen. Nach dem zweiten Semester sind die Studierenden sind in der Lage, aufgrund von Anforderungskriterien entsprechende Maschinenelemente auszuwählen und diese in Konstruktionen zu integrieren. Inhalte Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur Darüber hinaus können einfache Festigkeitsauslegungen durchgeführt werden. Technisches Zeichnen: • Maschienenzeichnen Einführung in die Maschinenelemente: • Verbindungselemente • Lagerung drehender Bauteile • Antriebselemente • 1 Prüfungsleistung: schriftliche Klausur • 1 Studienleistung: Testat • • • • • • • Vorlesungsunterlagen des Fachgebiets Hoischen: Technisches Zeichnen, Cornelsen Verlag Tabellenbuch Metall, Europa Lehrmittel S. Labisch; C. Weber: Technisches Zeichnen, Vieweg Verlag W. Beitz / K.H. Grote: Dubbel-Taschenbuch für den Maschinenbau, Springer Verlag Roloff / Matek: Maschinenelemente, Vieweg Verlag K. H. Decker: Maschinenelemente, Hanser Verlag 1.10. Modul Werkstofftechnik Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Werkstofftechnik / Materials Science Zoch, Hans-Werner Werkstofftechnik I (V/Ü/L), 4/-/- SWS, 4 CP Werkstofftechnik II (V/Ü/L), 1/-/2 SWS, 4 CP 8 CP / 240 h Vorlesung: Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Pflichtbereich 14 x 5 h 14 x 2 h = = 70 h 28 h = 142 h BSc. Produktionstechnik 2 Semester keine Jährlich Deutsch Die Inhalte des ersten Semesters geben den Studierenden einen Überblick über die Grundlagen der Werkstofftechnik. Die vermittelten Inhalte sind als Einstieg in die Bewertung von werkstofftechnischen Kenngrößen zu betrachten. Dies beinhaltet die Kenntnis über werkstoffspezifische Eigenschaften, die aus der physikalischen und chemischen Zusammensetzung resultieren. Weiterhin sind die Studierenden befähigt eine Bestimmung und Bewertung dieser Eigenschaften vorzunehmen. Die Beeinflussung der Eigenschaften durch verschiedene äußere Einflüsse können abgeschätzt werden. Die Vorlesung vermittelt im zweiten Semester aufbauend auf den in Werkstofftechnik I vermittelten Grundlagen den Umgang mit werkstofftechnischen Fragestellungen im Alltag eines Maschinenbauingenieurs. Somit ist die Abschätzung eines anwendungsbezogenen günstigen Werkstoffs für ein bestimmtes Einsatzgebiet möglich. Weiterhin kann die werkstoffgerechte Auslegung eines Bauteils durchgeführt werden. Die grundlegenden werkstofftechnischen Kenngrößen und Prüfverfahren können z.B. in Bezug auf eine Qualitätskontrolle angewendet und ausgewertet werden. Werkstofftechnik I Die Vorlesung vermittelt den Studierenden einen Überblick über werkstofftechnische Grundlagen. Die inhaltliche Gestaltung gliedert sich wie folgt: 1. Werkstoffphysikalische und -chemische Grundlagen 2. Atomarer Aufbau von metallischen Werkstoffen in Gitterstrukturen 3. Gitterstörungen und deren Einfluss auf die Eigenschaften des Werkstoffs 4. Elastisches und plastisches Verhalten von metallischen Werkstoffen 5. Grundlagen der Legierungslehre a. Zustandsschaubilder b. Binäre und ternäre Systeme c. Eisen-Kohlenstoff-Diagramm 6. Thermisch aktivierte Vorgänge Werkstofftechnik II 1. 2. 3. 4. 5. Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur Grundlagen der Stahlerzeugung Grundlagen der Wärmebehandlung und ZTU-Diagramme Verfahren zur Werkstoffprüfung Grundlagen zur anwendungsbezogenen Wahl eines Werkstoffs Änderung der Eigenschaften von Metallen durch Wärmebehandlung 6. Leichtmetalle und Eigenschaften 7. Grundlagen polymerer Werkstoffe und Keramik 1 Prüfung: schriftliche Klausur • • • • Skript, ferner zur Vertiefung: Bargel, Schulze: Werkstoffkunde. Springer-Verlag Reissner: Werkstoffkunde für Bachelor. Hanser-Verlag Macherauch, Zoch: Praktikum in Werkstoffkunde. ViewegTeubner-Verl. 1.11. Modul Messtechnik Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Messtechnik / Metrology Ströbel, Gerald Messtechnik (V/Ü/L), 2/1/1 SWS, 5 CP 5 CP / 150 h Vorlesung: Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Pflichtbereich Literatur = = 28 h 28 h = 94 h BSc. Produktionstechnik 1 Semester keine Jährlich Deutsch Die Studenten erlernen elementare Kenntnisse der allgemeinen Messtechnik und Grundlagen der Messverfahren und Messgeräte in der Produktionstechnik • Grundbegriffe, Historie, allgemeine Merkmale von Messverfahren • Genauigkeitsbegriffe, Messunsicherheit nach GUM • Statistik und Auswertung von Messreihen • SI-Einheiten • Messung elektrischer Größen o Analoge Messverfahren und Messschaltungen o Digitale Messtechnik (AD/DA-Umsetzer) • Messung geometrischer Größen • Messung thermischer Größen Labore zur Messung von: elektrischen Signalen Temperaturen Drehzahlen Länge Drehmoment • 1 Prüfungsleistung als Portfolioprüfung mit folgender Benotungsregel: zu 80 % Note der schriftlichen Klausur, zu 20 % Note der Laborberichte. Skript • • • • • Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen 14 x 2 h 14 x 2 h 1.12. Modul Technische Thermodynamik Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Technische Thermodynamik / Engineering Thermodynamics Kiefer, Johannes Technische Thermodynamik 1 (V/Ü/L), 2/1/- SWS, 5 CP Technische Thermodynamik 2 (V/Ü/L), 2/2/- SWS, 5 CP 10 CP / 300 h Vorlesung: Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Pflichtbereich = = 56 h 42 h = 202 h BSc. Produktionstechnik 2 Semester keine Jährlich Deutsch Nach dem ersten Semester beherrschen die Studierenden die Begriffe und Grundlagen der Technischen Thermodynamik und sind in der Lage, thermodynamische Methodik für die Berechnung der Zustandseigenschaften sowie von Zustandsänderungen reiner Fluide anzuwenden. Nach dem zweiten Semester beherrschen die Studierenden die Grundlagen verschiedener in der Thermodynamik relevanter Prozesse und sind in der Lage, Berechnungen für verschiedene einfache technische (Wärmekraft-, Kältemaschinen- und Wärmepumpen-, Strömungs-, klimatechnische) Prozesse durchzuführen Technische Thermodynamik 1: • • • • • Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur 14 x 4 h 14 x 3 h Grundbegriffe der Technischen Thermodynamik Ideale Gase und deren Zustandsgleichungen 1. und 2. Hauptsatz der Thermodynamik Grenzen der Umwandlung von Energien Thermodynamische Eigenschaften reiner Stoffe Technische Thermodynamik 2: • Kreisprozesse • Thermodynamik einfacher Strömungsprozesse • Ideale Gas- und Gas-Dampf-Gemische • Prozesse mit feuchter Luft • 1 Prüfungsleistung: schriftliche Klausur • • • • Skript H.D. Baehr: Thermodynamik P. Stephan, K. Schaber, K. Stephan, F. Mayinger: Thermodynamik, Band 1: Einstoffsysteme K. Stephan, F. Mayinger: Thermodynamik, Band 2: Mehrstoffsysteme 1.13. Modul Regelungstechnik Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Regelungstechnik / Control Theory Ströbel, Gerald Dazugehörige Regelungstechnik (V/Ü/L), 2/1/1 SWS, 5 CP Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ 5 CP / 150 h Berechnung der Vorlesung: 14 x 2 h Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Pflichtbereich 14 x 2 h = = 28 h 28 h = 94 h BSc. Produktionstechnik 1 Semester keine Jährlich Deutsch Grundkenntnisse der linearen Regelungstechnik, Stabilität und Reglerentwurf einfacher Systeme, praktische Anwendungen der erlernten Methoden • Begriffe, Regelkreise • Linearität, Zeitinvarianz, Übertragungsverhalten, Faltung • Beschreibung dynamischer Systeme im Zeitbereich (Differentialgleichungen, Zustandsraumdarstellung) • Beschreibung dynamischer Systeme im Bildbereich (Laplace- und Fouriertransformation) • Blockschaltbild, Übertragungsglieder • Stabilität linearer Systeme, geschlossener Regelkreis • Reglerentwurf 4 Laborversuche zu: Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur • • • • • Analyse elementarer Übertragungsglieder im Zeitbereich Übertragungsverhalten Frequenzkennlinien geschlossener Regelkreis, Optimierung, Stabilität 1 Prüfung: schriftliche Klausur Skript 1.14. Modul Produktionstechnik Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Produktionstechnik / Production Engineering Heeg, Franz J. Grundlagen der Fertigungstechnik (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Verfahrenstechnik (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Arbeits- und Betriebswissenschaft (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Arbeitsaufwand (workload)/ 9 CP / 270 h Berechnung der Vorlesung: Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Pflichtbereich 14 x 6 h = = 84 h 0h = 186 h BSc. Produktionstechnik 1 Semester keine Jährlich Deutsch In diese Vorlesung werden die grundlegenden Themenfelder der Produktionstechnik, bestehend aus Fertigungstechnik, Verfahrenstechnik und Arbeitswissenschaft vermittelt. Die Studierenden werden in der Lage versetzt, die Vor- und Nachteile verschiedener Fertigungsverfahren gegeneinander abzuwägen und so für ein gegebenes Endprodukt einen passenden Herstellungsprozess auszuwählen. Ihnen werden die Grundprinzipien der Verfahrenstechnik vermittelt. Bezogen auf die Arbeitswissenschaft kennen die Teilnehmenden die Bedeutung der grundlegenden Determinanten der Gestaltung und Bewertung von Arbeitssystemen und des menschlichen Handelns in diesen Systemen. Fertigungstechnik • • Definition der Produktions- und Fertigungstechnik Einteilung der unterschiedlichen Fertigungsverfahren entsprechend der in DIN 8580 definierten sechs Hauptgruppen o Urformen o Umformen o Trennen o Fügen o Beschichten o Änderung der Stoffeigenschaften. • Vorstellung von Beispielprozessen Verfahrenstechnik • • • • Einführung in die Grundprinzipien der Verfahrenstechnik Bilanzierung, Prozesse, Apparate Mechanische Verfahrenstechnik Thermische Verfahrenstechnik • Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur Reaktionstechnik Arbeits- und Betriebswissenschaft • Arbeits- und Betriebswissenschaft – Definitionen • Primat der Aufgabe und der vollständigen Handlung • Aufgaben, Funktionen, Handlungen, Prozesse, Strukturen, Planung, Steuerung und Durchführung der Produkt-/Leistungserstellung • Zeitwirtschaft, Arbeitsbewertung, Entgeltgestaltung und Entlohnung • Kosten- und Leistungsrechnung • Arbeitsrecht • Ergonomie und Arbeitsplatzgestaltung • Sicherheit und Gesundheitsschutz • 1 Teilprüfung: 1 schriftliche Klausur • 1 Teilprüfung: 1 e-Klausur • 1 Teilprüfung: 1 e-Klausur Fertigungstechnik • • • • • • • • Fritz, A.H., Schulze, G.: Fertigungstechnik Klocke, F.; König, W.: Fertigungsverfahren 1 – Drehen, Fräsen, Bohren Klocke, F.; König, W.: Fertigungsverfahren 2 – Schleifen, Honen, Läppen Tschätsch, H. and Dietrich, J.: Praxis der Umformtechnik: Arbeitsverfahren, Maschinen, Werkzeuge Tönshoff, H. K.; Denkena, B.: Spanen Dubbel, H.; Beitz, W.; Kütiner, K.: Taschenbuch für den Maschinenbau Spur, G.; Stöferle, T.: Handbuch der Fertigungstechnik, Band 3/1 – Spanen Spur, G.; Stöferle, Th.: Handbuch der Fertigungstechnik, Band 2/1 – Umformen Arbeits- und Betriebswissenschaft • Vorlesungsunterlagen • Luczak, H. (1998): Arbeitswissenschaft. Springer Verfahrenstechnik • Skript 2. Modulbeschreibungen Wahlpflichtbereich I 2.1. Modul Konstruktionslehre 2 Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Konstruktionslehre 2/Design Lectures Thoben, Klaus-Dieter; Tracht, Kirsten Dazugehörige Auslegung von Lehrveranstaltungen, Maschinenelementen/Konstruktionsentwurf (KL 2-I) Veranstaltungsformen (V/Ü/L), 2/2/0 SWS, 6 CP und SWS Entwurf und Auslegung komplexer Betriebsmittel/großer Entwurf (KL 2-II) (V/Ü/L), 2/2/0 SWS, 6 CP Arbeitsaufwand (workload)/ 12 CP / 360 h Berechnung der Vorlesung: 14 x 4 h = Kreditpunkte Übung / Labor 14 x 4 h = Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: = Pflicht / Wahlpflicht Wahlpflichtbereich I Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte 56 h 56 h 248 h BSc. Produktionstechnik 2 Semester keine Jährlich Deutsch Die Studierenden sind in der Lage, Konstruktionsaufgaben durchzuführen und für die behandelten Maschinenelemente Festigkeitsauslegungen und Lebensdauerbetrachtungen durchzuführen. Darüber hinaus sind sie im Umgang mit einem CAD-System geschult und können hiermit verschiedene Konstruktionsaufgaben lösen. Auslegung von Maschinenelementen/Konstruktionsentwurf (KL 2-I): Schwerpunkt der Veranstaltung ist die Festigkeitsberechnung von Maschinenelementen und das Erlernen eines CAD-Systems (hier INVENTOR von Autodesk). Behandelte Themen sind: • Grundbeanspruchungen • überlagerte Beanspruchungen • Versagensarten • Festigkeitshypothesen • Kerbwirkungen • Sicherheitsbeiwerte Exemplarisch wird anhand von Achsen und Wellen der grundsätzliche Ablauf eines Festigkeitsnachweises vermittelt. Es folgt eine Vertiefung ausgewählter Maschinenelemente, wobei die Herleitung des analytischen Festigkeitsnachweises und die praktische Anwendung vermittelt werden. In den zugehörigen Übungsveranstaltungen kommen dabei auch Berechnungsprogramme zum Einsatz. Im Rahmen eines CAD-Grundkurs wir das parametrische Konstruieren vermittelt. Dabei wird auf • Bauteilkonstruktion • Zusammenbaukonstruktion • Zeichnungserstellung • Bauteilstrukturlisten (Stücklisten) eingegangen. Entwurf und Auslegung komplexer Betriebsmittel/großer Entwurf (KL 2-II): In der Veranstaltung erwerben die Studierenden die Kompetenz, komplexe technische Systeme zu gestalten und dabei die grundlegenden Auslegungskriterien unterschiedlicher Ausprägung (Mechanik, Thermodynamik, Werkstoffe) mit den Kompetenzen der Produktgestaltung gemeinsam anzuwenden. Sie erwerben zudem Beurteilungskompetenz in Bezug auf die Unschärfe ingenieurmäßiger Entscheidungen. Die Veranstaltung ist daher gleichgewichtig auf die theoretischen Grundlagen und die praktisch-experimentelle Anwendung ausgelegt. Im Rahmen der Veranstaltung ist daher begleitend zur Vorlesung über Übungen/Präsentationen und Selbststudienanteile ein umfangreicher Entwurf anzufertigen. Diese Aspekte werden in der Gestaltung Prüfung in einen theoretischen und einen konstruktiv-praktischen Teil gespiegelt. Teilaspekte des Themas Entwurf und Auslegung eines komplexen technischen Bauteils sind: -Entwurf -fertigungsgerechte Gestaltung -kinematische Lösungsfindung -Auslegung der mechanischen und thermodynamischen Eigenschaften -Ermittlung relevanter Funktionsparameter Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur • • 1 Prüfungsleistung: 1 schriftliche Klausur 1 Studienleistung: 1 Testat KL 2-I: • Vorlesungsunterlagen des Fachgebiets • Hoischen: Technisches Zeichnen, Cornelsen Verlag • Tabellenbuch Metall, Europa Lehrmittel • B. Schlecht: Maschinenelemente 1 und 2, Pearson Studium • W. Beitz / K.H. Grote: Dubbel-Taschenbuch für den Maschinenbau, Springer Verlag • Roloff / Matek: Maschinenelemente, Vieweg Verlag • K. H. Decker: Maschinenelemente, Hanser Verlag KL 2-II: • Pahl / Beitz: Konstruktionslehre, Springer Verlag • Weitere Literaturangaben in der Veranstaltung 2.2. Modul Wärmeübertragung/Strömungslehre Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Wärmeübertragung/Strömungslehre Heat transfer / Fluid Mechanics Kiefer, Johannes Wärmeübertragung (V/Ü/L), 2/1/1 SWS, 6 CP Strömungslehre (V/Ü/L), 2/0/2 SWS, 6 CP 12 CP / 360 h Vorlesung: Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Wahlpflichtbereich I 14 x 4 h 14 x 4 h = = 56 h 56 h = 248 h BSc. Produktionstechnik 2 Semester keine Jährlich Deutsch Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Nach dem Besuch der Veranstaltung Wärmeübertragung beherrschen die Studierenden die Begriffe und Grundlagen der Wärmeübertragung und sind in der Lage, die Methodik zur Berechnung von Wärmeübertragungsvorgängen erfolgreich einzusetzen. Nach dem Besuch der Veranstaltung Strömungslehre verfügen die Studierenden über das Verständnis der Massen-, Impuls- und Energieerhaltung und sind in der Lage, im Rahmen der Potentialtheorie einfache Strömungsformen zu berechnen. Inhalte Wärmeübertragung: • Mechanismen der WÜ, Kennzahlen und Analogien • Stationäre und instationäre Wärmeleitung, numerische Methoden, Wärmeleitfähigkeit • Grundlagen der konvektiven WÜ, durch- und umströmte Körper, freie Konvektion • Wärmestrahlung, Strahlungsaustausch zwischen Körpern • Kondensation, Verdampfung, Wärmeübertrager • Wärmeleitung in Rippen Strömungslehre: • Einführung der Massen-, Impuls- und Energie• • • • • erhaltungsgleichungen Vereinfachungen, Skalierung und Kennzahlen Reibungsfreie und rotationsfreie Strömungen Ebene Potentialströmungen Komplexe Darstellung von Potentialströmungen Beispiele der Überlagerung von Potentialströmungen Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur • Wärmeübertragung: Portfolio-Prüfung besteht aus einer mündlichen Prüfung (benotet) und einem Laborbericht (bestanden, notwendige Bedingung). • Strömungslehre: Portfolio-Prüfung besteht aus einer Klausur (benotet) und einem Laborbericht (bestanden, notwendige Bedingung). Wärmeübertragung: • Skript • VDI-Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (Hrsg.): VDI-Wärmeatlas • H.D. Baehr, K. Stephan: Wärme- und Stoffübertragung Strömungslehre: • Skript • • • • F. Durst, Grundlagen der Strömungsmechanik, Eine Einführung in die Theorie der Strömungen von Fluiden J. Spurk, N. Aksel, Strömungslehre H. Schlichting, K. Gersten, Grenzschichttheorie H. Kuhlmann, Strömungsmechanik 3. Beschreibung der Vertiefungsrichtungen 3.1. Module der Vertiefungsrichtung „Allgemeiner Maschinenbau (AM)“ Leitung der Vertiefungsrichtung: Prof. Dr.-Ing. R. Kienzler In der Vertiefungsrichtung Allgemeiner Maschinenbau („Mechanical Engineering“) werden Kenntnisse für Ingenieure und Ingenieurinnen vermittelt, die in den Bereichen Konstruktion und Entwicklung in der Praxis und Forschung tätig werden wollen. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf dem Grundwissen in den Fächern Höhere Festigkeitslehre, Strömungsmechanik und Produktentwicklung. Das Lehrangebot wird durch eine Einführung in die Methode der Finiten Elemente und ein breites Spektrum an Spezialvorlesungen abgerundet. 3.1.1. Basismodul 1 – AM - Mechanik Modulbezeichnung ggf. Kürzel Mechanik / Applied Mechanics Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload) / Berechnung der Kreditpunkte Kienzler, Reinhold Einführung in die Höhere Festigkeitslehre (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Einführung in die Strömungslehre (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Pflicht / Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) 6 CP / 180 h Präsenz : Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: WP 14 x 4 h = 56 h = 124 h B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Vertiefungsrichtung: Allgemeiner Maschinenbau 1 Semester Bereits bestanden zu habende Prüfungen (A): keine gewünschte Vorkenntnisse (B): Grundkurs Technische Mechanik Jährlich / jedes WiSe Deutsch Erlernen der Grundlagen der dreidimensionalen Elastizitätstheorie und Verständnis der Massen- und Impulserhaltungsgleichungen (Navier-StokesGleichungen) als Voraussetzung für einen sinnvollen Einsatz von numerischen Verfahren und für die mechanische Interpretation von numerischen Ergebnissen. Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen • Spannungszustand, Verzerrungszustand, Elastizitätsgesetz, Randwertprobleme, Lösungsmethoden • Massen- und Impulserhaltungsgleichungen, reibungsfreie Strömungen (Euler-Gleichungen), Potenzialtheorie 2 Teilprüfungen: • Einführung in die Höhere Festigkeitslehre (mündliche Gruppenprüfung) • Einführung in die Strömungslehre (schriftlich) Literatur • Inhalte • • Gross, Hauger, Schnell, Wriggers, Technische Mechanik, Band 4, Hydromechanik, Elemente der Höheren Mechanik, Numerische Methoden, Springer, Berlin 2009 R. Kienzler, R. Schröder: Einführung in die höhere Festigkeitslehre, Springer, Heidelberg 2009 3.1.2. Basismodul 2 – AM – Konstruktionsmethodik Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload) / Berechnung der Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur Konstruktionsmethodik / Design Methodology Thoben, Klaus-Dieter Einführung in die Konstruktionsmethodik (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Anwendung von Konstruktionsmethoden (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP 6 CP / 180 h Präsenz: 14 x 4 h = Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: WP B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Vertiefungsrichtung: Allgemeiner Maschinenbau 56 h = 124 h 1 Semester gewünschte Vorkenntnisse (B): Produktdesign & Gestaltung, Konstruktionslehre Jährlich /jedes SoSe Deutsch Die Studierenden kennen die Herausforderungen und die Vorgehensweisen einer methodischen Produktentwicklung. Sie kennen ausgewählte Methoden, können diese den verschiedenen Phasen der Produktentwicklung zuordnen, anwenden und die erzielten Ergebnisse bewerten. Maßgeblich für den Erfolg eines Produktes ist heute eine systematisch durchgeführte, auf neuesten wissenschaftlichen, organisationalen und technologischen Erkenntnissen aufbauende Produktentwicklung. Während der Produktlebenszyklusphase „Konstruktion / Entwicklung“ müssen alle wesentlichen Produktmerkmale antizipiert und spezifiziert werden. Im Rahmen der Lehrveranstaltungen dieses Moduls werden relevante Methoden und Werkzeuge vorgestellt, die eine systematische Vorgehensweise bei der Produktentwicklung ermöglichen. Wesentliche Vorgehensmodelle werden vorgestellt, den einzelnen Phasen der Vorgehensmodelle werden Methoden und Werkzeuge zugeordnet und exemplarisch angewendet. Im Vordergrund stehen dabei die Konstruktionsphasen „Planen“, „Konzipieren“, „Entwerfen“ und „Ausarbeiten“. • 1 Modulprüfung (schriftlich) • • • • • Vorlesungsskripte des Fachgebiets Pahl / Beitz: Konstruktionslehre, Springer Verlag K. Ehrlenspiel: Integrierte Produktenwicklung, Hanser Verlag Gausemeyer / Ebbesmeyer / Kallmeyer: Produktinnovation, Hanser Verlag VDI 2222 Blatt1: Konstruktionsmethodik, methodisches Entwickeln von Lösungsprinzipien R. Koller: Konstruktionsmethoden für den Maschinen-, Geräte- und Apparatebau, Springer Verlag W. G. Rodenacker: Methodisches Konstruieren, Grundlagen, Methodik, praktische Beispiele • • 3.1.3.Vertiefungsmodul 1 – AM – Strömungslehre Modulbezeichnung ggf Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload) / Berechnung der Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur Strömungslehre / Fluid Mechanics Lämmerzahl Reibungsbehaftete Strömungen (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Ähnlichkeitsmechanik (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Labor: Strömungslehre (V/Ü/L), 0/0/2 SWS, 3 CP 270 h / 9 CP Vorlesung: 14 x 4 Übung / Labor 14 x 2 Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: WP B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Vertiefungsrichtung: Allgemeiner Maschinenbau h h = = 56 h 28 h = 186 h 1 Semester Bereits bestanden zu habende Prüfungen (A): keine gewünschte Vorkenntnisse (B): Basiskenntnisse in Strömungslehre Jährlich / jedes SoSe Deutsch Verständnis der Erhaltungsgleichungen für die Masse, den linearen Impuls und die Energie, Anwendung auf spezielle Fälle, in denen der molekulare Impulstransport nicht vernachlässigt werden kann, schleichende Strömungen, Lösungssuche ohne vollständige mathematische Lösung der Gleichungen, Verständnis für strömungsmechanische Phänomene und deren Messung, Berechnung von Messfehlern. 3 Teilprüfungen: • Reibungsbehaftete Strömungen (schriftlich oder mündlich) • Ähnlichkeitsmechanik (schriftlich oder mündlich) • Labor: Strömungslehre (Bericht, schriftlich) • Skript 3.1.4. Vertiefungsmodul 2 – AM – Höhere Festigkeitslehre Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload) / Berechnung der Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Höhere Festigkeitslehre / Strength-of-Materials Kienzler, Reinhold Höhere Festigkeitslehre I (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Methode der Finiten Elemente - I ((V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Labor: Finite Elemente Methode (V/Ü/L), 0/0/2 SWS, 3 CP 270 h / 9 CP Vorlesung: 14 x 4 Übung / Labor 14 x 2 Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: WP B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Vertiefungsrichtung: Allgemeiner Maschinenbau h h = = 56 h 28 h = 186 h 1 Semester Bereits bestanden zu habende Prüfungen (A): keine gewünschte Vorkenntnisse (B): Einführung in die Höhere Festigkeitslehre Jährlich / jedes SoSe Deutsch Lösung von Randwertproblemen der ebenen Elastizitätstheorie in kartesischen und Polarkoordinaten. Kompetenzvermittlung im Einsatz von Finite-Elemente-Methoden (FEM) für die Lösung ein- und zweidimensionaler zeitunabhängiger Feldprobleme. Krummlinige Koordinatensysteme, Reduktion der Grundgleichungen, ebener Spannungs- und Verzerrungszustand, Lösungen für Scheiben in kartesischen und Polarkoordinaten. Formulierung der FEM auf Basis der Methode des gewichteten Rests, ein- und zweidimensionale lineare Elemente, Elementmatrizen, Gesamtsteifigkeitsmatrix, Lösung von Randwertproblemen. Methode der Diskretisierung und Vernetzung, Randbedingungen und Last, Preund Postprozessing, Kontrolle und Bewertung der Ergebnisse. Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen • • 1 Modulprüfung (mündliche Gruppenprüfung) Schein im FEM-Labor Literatur • Kienzler, Schröder: Einführung in die Höhere Festigkeitslehre, Springer, Heidelberg StudIP: www.elearning.uni-bremen.de • 3.2. Module der Vertiefungsrichtung „Fertigungstechnik (FT)“ Leitung der Vertiefungsrichtung: Prof. Dr.-Ing. C. Heinzel Die Fertigungstechnik umfasst alle technologischen Verfahren, Maschinen und Geräte, die der konstruktionsgerechten Herstellung von Produkten hinsichtlich Geometrie, Funktion und Präzision dienen. Sie stellt das Bindeglied zwischen Produktidee und Produktanwendung dar. Die Auswahl geeigneter Fertigungsverfahren, Werkzeugmaschinen und Werkzeuge entscheidet dabei über die herstellbaren Formen, Größen und bearbeitbaren Materialien sowie über die erreichbaren Genauigkeiten und die Wirtschaftlichkeit. Die Formgebung kann durch spanende, umformende oder fügende Bearbeitungsmaschinen einschließlich Laserstrahlquellen erfolgen. Unverzichtbar für die Präzisionsfertigung qualitativ hochwertiger Produkte und für eine automatisierte Prozessführung ist die Fertigungsmesstechnik. Den Studierenden wird neben den Grundlagen über Werkstoffe, Maschinenaufbau und -einsatzbereiche, Messund Montagetechnik sowie Fertigungsverfahren auch ein breites Spektrum an weitergehenden Kenntnissen vermittelt. Hierzu gehören unter anderem Metall- und Lasermaterialbearbeitung, Steuerungstechnik, Verzahnungsmesstechnik, Pneumatische und hydraulische Komponenten und Systeme, Schweißtechnische Anlagen, Qualitätswissenschaft und vieles mehr. 3.2.1. Basismodul 1 – FT – Fertigungsmesstechnik und Qualitätswissenschaft Modulbezeichnung ggf Kürzel Fertigungsmesstechnik und Qualitätswissenschaft / Production Metrology and Quality Science Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (work-load)/ Berechnung der Kreditpunkte Prof. Goch Geometrische Messtechnik mit Labor (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Grundlagen der Qualitätswissenschaft (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP 180 h / 6 CP Vorlesung: 14 x 4 Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Pflicht/ Wahlpflicht Pflicht Zuordnung zum Curriculum B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, / Studienprogramm Vertiefungsrichtung: Fertigungstechnik Dauer des Moduls 1 Semester (14 Vorlesungswochen) Lage 1tes Semester (Produktionstechnik I) Voraussetzungen zur Bereits bestanden zu habende Prüfungen (A): Teilnahme -keinegewünschte Vorkenntnisse (B): -keineHäufigkeit des Angebots Sprache Lernziele/ Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte h = 56 h = 124 h Jährlich WiSe Deutsch • • • • • • Grundlagen der Messtechnik geometrischer Größen Kenntnis verschiedener Messprinzipien Mess-Strategien, Auswertemethoden und Messunsicherheit Kenntnis der grundlegenden Aspekte der praktischen QW Verständnis und Anwendung typischer Standardwerkzeuge Qualitätsmanagementsysteme in Aufbau und Anwendung Geometrische Messtechnik mit Labor • • • • • • • • Definitionen, Grundbegriffe Abgrenzung Maß-, Form-, Welligkeits- und Rauheitsabweichung Messprinzipien der geometrischen Messtechnik Aufbau und Komponenten von Geometrie-Messgeräten o Gestelle, Grundbauarten, Messachsen o Maßstäbe o Tastsysteme o Steuerung, Antriebe o Messdatenverarbeitung Zusammenwirken der Komponenten Auswertung geometrischer Messdaten, Approximationsmethoden Messunsicherheit, Kalibrierung, Abnahme, Normale Labore zur Koordinatenmesstechnik, Streifenprojektion, OberflächenMesstechnik, Verzahnungsmesstechnik Grundlagen der Qualitätswissenschaft • • • Erweiterte mathematische Grundlagen (Statistik, Stochastik) Theorie der Qualitätsregelkarten Berechnung von Stichproben-Plänen • • • • • Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur Erweiterte Methoden des DoE Lebensdaueranalyse Qualitätsregelung von Produktionsprozessen Spezielle Aspekte: Qualitätskosten, juristische Aspekte ökologische Aspekte 7 Werkzeuge des QM, 6-Sigma • Qualitäts- und Umweltmanagementsysteme 2 Teilprüfungen • Geometrische Messtechnik mit Labor: schriftlich (3 CP) • Grundlagen der Qualitätswissenschaft: schriftlich (3 CP) • • www.aukom.info, Handout der Bilder und Folien, Literaturempfehlung Skript 3.2.2. Basismodul 2 – FT – Fertigungstechnik Modulbezeichnung ggf Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (work-load)/ Berechnung der Kreditpunkte Fertigungstechnik / Manufacturing Technology Prof. Brinksmeier, Fertigungstechnik V/Ü/L), 4/0/0 SWS, 6 CP (Vorlesung mit integrierter Übung) 180h / 6 CP Vorlesung: 14 x 4 h = 56 h Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: = 124 h Pflicht/ Wahlpflicht Pflicht Zuordnung zum Curriculum B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, / Studienprogramm Vertiefungsrichtung: Fertigungstechnik Dauer des Moduls Lage 1 Semester (14 Vorlesungswochen) 2tes Semester (Produktionstechnik I) Voraussetzungen zur Bereits bestanden zu habende Prüfungen (A): Teilnahme -keinegewünschte Vorkenntnisse (B): - Grundlagen der Fertigungstechnik Häufigkeit des Jährlich Angebots SoSe Sprache Deutsch Lernziele/ Kompetenzen Im Rahmen dieses Moduls wird ein vertiefender Einblick in die (Learning Outcome) Fertigungstechnik anhand von ausgewählten Schwerpunkten der Metallbearbeitung gegeben. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, Umform- und Zerspanprozesse bedarfsgerecht auszulegen und auf ihre Wirtschaftlichkeit hin zu bewerten. Zudem wird ein Einblick in die Bearbeitung von sprödharten sowie faserverstärkten Werkstoffen gegeben. Inhalte 1 Einführung 1.1 Hauptgruppen und Grundkriterien der Fertigungstechnik 1.2 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung bei der Auswahl von Fertigungsverfahren 2 Ausgewählte Schwerpunkte der Metallbearbeitung 2.1 Umformen 2.1.1 Einführung 2.1.2 Plastizitätslehre 2.1.3 Fließkurven 2.1.4 Prozesse der Umformtechnik 2.2 Zerspanung 2.2.1 geometrisch bestimmte Zerspanung 2.2.2 geometrisch unbestimmte Zerspanung 2.3 Bearbeitung nichtmetallischer Werkstoffe 2.3.1 Sprödharte Werkstoffe 2.3.2 Faserverstärkte Werkstoffe 2.4 Prozessmodelle 2.5 Prozessüberwachung 2.6 Aktuelle Trends in der Fertigungstechnik Studien- und 1 Prüfung Prüfungsleistungen, • Fertigungstechnik: schriftlich Prüfungsformen Literatur • • Mitschreibskript mit Folien der Veranstaltung Weiterführende Literatur: • • • • • • • • • • Fritz, A.H., Schulze, G.: Fertigungstechnik Lange, K.: Umformtechnik Klocke, F.; König, W.: Fertigungsverfahren 1 – Drehen, Fräsen, Bohren Klocke, F.; König, W.: Fertigungsverfahren 2 – Schleifen, Honen, Läppen Tschätsch, H. and Dietrich, J.: Praxis der Umformtechnik: Arbeitsverfahren, Maschinen, Werkzeuge Tönshoff, H. K.; Denkena, B.: Spanen Dubbel, H.; Beitz, W.; Kütiner, K.: Taschenbuch für den Maschinenbau Minke, E.: Handbuch zur Abrichttechnik Spur, G.; Stöferle, T.: Handbuch der Fertigungstechnik, Band 1/3 – Spanen Spur, G.; Stöferle, T: Handbuch der Fertigungstechnik, Band 2/3 – Umformen und Zerteilen 3.2.3. Vertiefungsmodul 1 – FT – Werkzeugmaschinen Modulbezeichnung ggf Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (work-load)/ Berechnung der Kreditpunkte Werkzeugmaschinen / Machine Tools Prof. Kuhfuß Grundlagen der Fertigungseinrichtungen (V/Ü/L), 4/0/0 SWS, 6 CP Werkzeugmaschinenkomponenten (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP 270h / 9 CP Vorlesung: 14 x 6 h = 84 h Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: = 186 h Pflicht/ Wahlpflicht Pflicht Zuordnung zum Curriculum B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, / Studienprogramm Vertiefungsrichtung: Fertigungstechnik Dauer des Moduls 1 Semester (14 Vorlesungswochen) Lage 2tes Semester (Produktionstechnik I) Voraussetzungen zur Bereits bestanden zu habende Prüfungen (A): Teilnahme -keinegewünschte Vorkenntnisse (B): -keineHäufigkeit des Jährlich Angebots SoSe Sprache Deutsch Lernziele/ Kompetenzen Die Studierenden kennen den Aufbau, die Gestaltung und die Wirkungsweise (Learning Outcome) von Werkzeugmaschinen. Vertiefend werden Laserbearbeitungsmaschinen, Umformmaschinen und spanende Maschinen behandelt. In den Übungen wird das Wissen anhand von Beispielen vertieft. Die Studierenden werden befähigt, für vorgegebene Fertigungsaufgaben eine geeignete Maschine nach technologischen und wirtschaftlichen Kriterien auszuwählen. Inhalte Grundlagen der Fertigungseinrichtungen Vorlesungsinhalte: Einteilung der Werkzeugmaschinen nach DIN 8580, Wirtschaftlichkeitsrechnung mittels Maschinenstundensätzen, Gestelleinheiten (Steifigkeit, thermisches und dynamisches Verhalten), Führungen, Antriebe (Haupt- und Vorschubantriebe), Lageregelkreis, Wegmesssysteme, NC-Steuerungen, hydraulische Antriebe und Steuerungen Übungsinhalte: • Auswahl einer Werkzeugmaschine für eine gegebene Fertigungsaufgabe mittels Fertigungskostenrechnung • Berechnung einer gleitgeführten Gestelleinheit • Auslegung einer thermosymmetrisch konstruierten Gestelleinheit • Berechnung einer hydrostatischen Führung • Berechnung des Hauptgetriebes einer Werkzeugmaschine • Auslegung des Kugelgewindetriebs einer Vorschubachse • Auslegung einer hydraulisch gesteuerten Vorschubeinheit Werkzeugmaschinenkomponenten: Laserstrahlbearbeitungsmaschinen: • • • • Licht und Materie Laserprinzip Laserstrahlquellen Laserstrahlführung und -formung Umformmaschinen: • • • • • • Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur Einteilung Umformmaschinen Pressenkomponenten arbeitsgebundene Pressen weggebundene Pressen kraftgebundene Pressen direktangetriebene Pressen Kenngrößen von Umformmaschinen • 2 Teilprüfungen Grundlagen der Fertigungseinrichtungen: schriftlich (6 CP) Werkzeugmaschinenkomponenten: schriftlich (3 CP) • • • • • • • • • • Mitschreibskript mit Folien der Veranstaltung Weck, M.: Werkzeugmaschinen Tönshoff, H.K.: Werkzeugmaschinen Grundlagen Milberg, J.: Werkzeugmaschinen Grundlagen Hügel, H.: Strahlwerkzeug Laser, Teubner, 1992 Eichler, J.; Eichler, H.J.: Laser - Bauformen, Strahlführung, Anwendungen, Springer Verlag, 1998 Schuler GmbH: Handbuch der Umformtechnik, Springer Verlag, 1996 Doege, E.; Behrens B.: Handbuch Umformtechnik, Springer Verlag, 2007 Matthies, H. J.: Einführung in die Ölhydraulik, Teubner Verlag, 1995 Lange, K.: Umformtechnik Band 1: Grundlagen, Springer Verlag, 1993 3.2.4. Vertiefungsmodul 2 – FT – Montagetechnik und Fertigungsverfahren Modulbezeichnung ggf Kürzel Montagetechnik und Fertigungsverfahren / Assembly Technique and Manufacturing Processes Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (work-load)/ Berechnung der Kreditpunkte Prof. Vollertsen Montagetechnik (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Schweißverfahren (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Kleben und Hybridfügen (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP 270h / 9 CP Vorlesung: 14 x 6 h = 84 h Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: = 186 h Pflicht/ Wahlpflicht Pflicht Zuordnung zum Curriculum B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, / Studienprogramm Vertiefungsrichtung: Fertigungstechnik Dauer des Moduls 1 Semester (14 Vorlesungswochen) Lage 2tes Semester (Produktionstechnik I) Voraussetzungen zur Bereits bestanden zu habende Prüfungen (A): Teilnahme -keinegewünschte Vorkenntnisse (B): -keineHäufigkeit des Jährlich Angebots SoSe Sprache Deutsch Lernziele/ Kompetenzen Im Modul erwerben die Studierenden tiefergehende Einblicke in (Learning Outcome) Montagetechniken und ihre Fügeverfahren. Fachlich vertieft werden Schweißund Klebeverfahren. Die Studierenden erwerben Kompetenzen in der Beurteilung der montagegerechten Bauteilgestaltung und bei der Auswahl und Auslegung geeigneter Fügeverfahren sowie ihrer Einbettung in die Montageumgebung. Für Klebe und Schweißverfahren erwerben die Studierenden umfangreiche Kenntnisse der materialwissenschaftlichen Zusammenhänge sowie der Auslegung der Prozesse. Inhalte Montagetechnik • • • • • Einordnung der Montage in die Produktion Montageverfahren Manuelle und automatisierte Montage Montagegerechte Produktgestaltung Montagesysteme Schweißverfahren • Verfahren: Systematik der Schweißverfahren, Verfahrensübersicht Schmelzschweißen, Verfahrensübersicht Pressschweißen • Schmelzen und Erstarren: Gefügeausbildung, Gefügeveränderung, Nahtfehler, Eigenspannungen und Verzug • Prüftechnik: Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung, Zerstörende Werkstoffprüfung • Modellierung: Grundprinzip der Modellierung Kleben und Hybridfügen • Polymere und Klebstoffklassen • Härtungsmechanismen von Klebstoffen • Prüfverfahren, Kennwerte • Verarbeitungstechniken • Klebstoffauswahl und Prozessführung Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur 3 Teilprüfungen • Montagetechnik: schriftlich (3 CP) • Schweißverfahren: schriftlich (3 CP) • Kleben und Hybridfügen: schriftlich (3 CP) • • • • • • • • • • • Mitschreibskript mit Folien der Veranstaltung H.-P. Wiendahl, B. Lotter: Montage in der industriellen Produktion, Springer-Verlag 2006 Matthes, K.-J.; Richter, E. (Hrsg.): Schweißtechnik, Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, 2002 Dilthey, U.: Schweißtechnische Fertigungsverfahren, Bd. 1, Schweißund Schneidtechnologien, VDI-Verlag Düsseldorf, 1994 Askeland, D.R.: Materialwissenschaften, Spektrum Akademischer Verlag GmbH Heidelberg, 1996 Bargel, H.-J.; Schulze, G.: Werkstoffkunde, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2000 Dilthey, U.: Schweißtechnische Fertigungsverfahren, Bd. 2, Verhalten der Werkstoffe beim Schweißen, VDI-Verlag Düsseldorf, 1995 Herold, H., Beckert, M.: Kompendium der Schweißtechnik, Bd. 3: Eignung metallischer Werkstoffe zum Schweißen, DVS-Verlag Düsseldorf, 2002 Blumenauer, H. (Hrsg.): Werkstoffprüfung, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Stuttgart, 1994 Radaj, D.: Eigenspannungen und Verzug beim Schweißen, Verlag für Schweißen und verwandte Verfahren, DVS-Verlag GmbH, Düsseldorf G. Habenicht: Kleben - Grundlagen, Technologien, Anwendungen; Springer-Verlag 2008 3.3. Module der Vertiefungsrichtung „Produktionstechnik in der Luft- und Raumfahrt (LuR)“ Leitung der Vertiefungsrichtung: Prof. Dr.-Ing. A. Herrmann Die Vertiefungsrichtung „Produktionstechnik in der Luft- und Raumfahrt“ vermittelt das Grundlagenwissen, den Stand der Technik und die Methoden, welche für die Fertigung von Luft- und Raumfahrzeugen erforderlich ist. Ein wichtiger Schwerpunkt ist die Vermittlung des Wissens und Umgangs mit komplexen Systemen verschiedener technischer Disziplinen und deren Beherrschung. Die Studierenden erlangen das erforderliche Grundlagenwissen über die Thermo- und Fluiddynamik und die Raumflugmechanik. Weitere Lerninhalte sind wesentlich Systeme von Luft- und Raumfahrzeugen, deren Technologien und Bauweisen sowie die verwendeten Werkstoffen und ihre Verarbeitung. Der Wahlpflichtbereich ermöglicht den Studierenden eine Ausrichtung auf weitere Fragestellungen der Mechanik, der Berechnungsmethoden, der Werkstoffe und spezieller Systeme aus den Gebieten der Luft- und Raumfahrt. Dies erlaubt den Studierenden auch eine Spezialisierung auf die Raum- oder Luftfahrttechnik. 3.3.1. Basismodul 1 – LuR – Mechanik und Auslegung Modulbezeichnung ggf. Kürzel Mechanik und Auslegung / Mechanics and Design Modulverantwortliche/r Herrmann, Axel S. Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Strukturmechanik des Leichtbaus I (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Mechanik der Faserverbundwerkstoffe (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte 180h / 6 CP Vorlesung: Übung / Labor 14 x 4 h Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: = 56 h = 124 h Pflicht/ Wahlpflicht Pflicht, Basismodul Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Dauer des Moduls Lage Vorlesungen im WS Voraussetzungen zur Teilnahme bereits bestandene Prüfungen: keine gewünschte Vorkenntnisse: Grundlagen der Mechanik und Festigkeitslehre Häufigkeit des Angebots jährlich im WS Sprache deutsch Lernziele/ Kompetenzen (Learning Outcome) Erkennen und behandeln von Instabilitäten bei Leichtbaukonstruktionen. Kenntnis der Klassischen Laminattheorie, deren Annahmen, Herleitung und Gültigkeit sowie Mischungsregeln für Faserverbundwerkstoffe und Homogenisierung. Verständnis für Versagenskriterien und Kenntnis wichtiger Kriterien. Inhalte • Stabilitätsfälle • • Durchschlagen, Knicken, Beulen Mikromechanische und makromechanische Modelle • Versagenskriterien für Faserverbundwerkstoffe • Dämpfung Vertiefungsrichtung „Produktion in der Luft- und Raumfahrt“ Studien- und Prüfungsleistungen (inkl. Prüfungsvorleistungen), Prüfungsformen 2 Prüfungen: • mündliche Prüfung • schriftliche Prüfung Literatur • Vorlesungsskript • Gross D., Hauger W., Schnell W., Wriggers P., Technische Mechanik, Band 4, Springer Berlin, 2009 Niederstadt G., e.a. Ökonomischer und ökologischer Leichtbau mit faserverstärkten Polymeren, Expert-Verlag, 1997 Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden, Schürmann H., Springer Verlag Berlin Heidelberg, 2007 • • 3.3.2. Basismodul 2 – LuR – Raumfahrtsysteme Modulbezeichnung ggf. Kürzel Raumfahrtsysteme / Space Systems Modulverantwortliche/r Rievers, B. Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Raumflugmechanik (V/Ü/L), 3/0/0 SWS, 3 CP Strukturen und Systeme in der Raumfahrt (V/Ü/L), 3/0/0 SWS, 3 CP Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte 180h / 6 CP Vorlesung: Übung / Labor 14 x 6 h Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Pflicht/ Wahlpflicht Pflicht, Basismodul Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Dauer des Moduls Lage SoSe Voraussetzungen zur Teilnahme Keine gewünschte Vorkenntnisse Häufigkeit des Angebots Jährlich, im SoSe Sprache deutsch = 84 h = 96 h Vertiefungsrichtung „Produktion in der Luft- und Raumfahrt“ • • • • • • • • • Verständnis grundlegender physikalischer Zusammenhänge von Raumfahrtsystemen Historischer und aktueller Überblick aller Arten von Raumfahrtsystemen, wesentlichen Untersysteme und Nutzlasten Verständnis der Raumfahrtpolitik und der Organisation des Marktes Verständnis der physikalischen Zusammenhänge zur Beschreibung der Bewegung von Luft- und Raumfahrzeugen Fähigkeit der Abschätzung von Leistungsgrößen und Flugmechanischer Eigenschaften Verständnis der bahnmechanischen Zusammenhänge zur Beschreibung von Satellitenbahnen Fähigkeit der Berechnung einfacher Bahnmanöver Trägersysteme / Bemannte Systeme / Satelliten / Sonden / Eintrittssysteme Subsysteme Nutzlasten Raumfahrtpolitik / -organisation Bewegungsgleichungen für Luft- und Raumfahrzeuge Bahnmechanik von Raumflugkörpern und Planeten Bahnen mit Antrieb und Luftwiderstand Interplanetare Mission und ihre Bahnen Studien- und Prüfungsleistungen (inkl. Prüfungsvorleistungen), Prüfungsformen • 1 Studienleistung: schriftlich • 2 schriftliche Prüfungen Literatur • • Understanding Space, ISBN 0-07-057027-2 Lernziele/ Kompetenzen (Learning Outcome) • • • • • Inhalte • • Space Mission Analysis and Design, Larson und Wertz, ISBN 1881883-01-9 • • • • • • Human Spaceflight, Larson, ISBN 0-07-236811-X Visualizing Project Management, K. Forsberg, ISBN 0-471-57779-0 Kermode, A.C.: Mechanics of Flight. Longman Scientific & Technical, 1987. Shevell, R. S.: Fundamentals of Flight. Prentice-Hall, 1983. DIN 9300, Begriffe, Größen und Formelzeichen der Flugmechanik, Beuth-Verlag, Oktober 1990. Battin, R. H.: An Introduction to the Mathematics and Methods of Astrodynamics. AIAA Education Series, 1987. 3.3.3. Vertiefungsmodul 1 – LuR – Bauweisen und Fertigung Modulbezeichnung ggf. Kürzel Bauweisen und Fertigung / Design and Production Modulverantwortliche/r Herrmann, Axel S. Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Bauweisen und Technologien von Flugzeugstrukturen (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Technologie der polymeren Faserverbundwerkstoffe(V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Build concepts and manufacturing technologies for metallic aircraft structures (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte 270h / 6 CP Vorlesung: Übung / Labor 14 x 6 h Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: = 86 h = 184 h Pflicht/ Wahlpflicht Pflicht, Basismodul Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Dauer des Moduls Lage Vorlesungen im SoSe Voraussetzungen zur Teilnahme bereits bestandene Prüfungen: keine gewünschte Vorkenntnisse: Grundlagen der Werkstofftechnik Häufigkeit des Angebots jährlich im SoSe Sprache Deutsch Lernziele/ Kompetenzen (Learning Outcome) Erlernen und Verstehen der Anforderungen, Bauweisen sowie der verwendeten Werkstoffe und deren Fertigungstechnologien im modernen Flugzeugbau. Vertiefte Kenntnisse der Eigenschaften von Faserverbundwerkstoffen und deren Komponenten; Funktionsprinzip und innere Qualität von Faserverbundwerkstoffen. Kennenlernen verschiedener metallischer Leichtbaumaterialien sowie Verständnis der Zusammenhänge zwischen Werkstoffbehandlung und -eigenschaften Inhalte • Entwicklungsprozess eines Verkehrsflugzeugs • • Anforderungen und Auslegungskriterien moderner Flugzeuge Bauweisen und ihre Vor- und Nachteile • verwendete Materialien und ihre Fertigungstechnologien • • Fasern für Faserverbundwerkstoffe und ihre Eigenschaften Matrices und ihre Eigenschaften • Qualitätskriterien und Eigenschaften verschiedener FVW • • Aluminium-, Titan- und Magnesiumlegierungen Mischbauweisen sowie hybride Werkstoffe und Strukturen Vertiefungsrichtung „Produktion in der Luft- und Raumfahrt“ Studien- und Prüfungsleistungen (inkl. Prüfungsvorleistungen), Prüfungsformen 3 Prüfungen: Literatur • • mündliche Prüfung schriftliche Prüfung • schriftliche Prüfung • Vorlesungsskripte • Gottstein G. Physical Foundations of Materials, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010 • Lehmhus D., Busse M., Herrmann A.S., Kayvantash K, Structural Materials and Processes in Transportation, Wiley-VCH, 2013 Moeller E., Henning F., Handbuch des Leichtbaus - Methoden, Werkstoffe, • • Fertigung, Carl Hanser Verlag München Wien, 2011 Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden, Schürmann H., Springer Verlag Berlin Heidelberg, 2007 3.3.4. Vertiefungsmodul 2 – LuR – Aerodynamik und Antriebe Modulbezeichnung ggf. Kürzel Aerodynamik und Antriebe / Aerodynamics and Propulsion Modulverantwortliche/r Herrmann, Axel S. Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Labor LuR Labor, (V/Ü/L), 0/0/2 SWS, 3 CP Aerodynamik (V/Ü/L), 3/0/0 SWS, 3 CP Antriebe der LuR (V/Ü/L), 3/0/0 SWS, 3 CP Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte 270h / 9 CP Vorlesung: Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: 14 x 6 14 x 2 h h = = 84 h 28 h = 160 h Pflicht/ Wahlpflicht Pflicht, Vertiefungsmodul 2 Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Dauer des Moduls Lage SoSe Voraussetzungen zur Teilnahme bereits bestandene Prüfungen: keine gewünschte Vorkenntnisse: Strömungslehre Häufigkeit des Angebots Jährlich im SoSe Sprache Deutsch Lernziele/ Kompetenzen (Learning Outcome) Einblick in die Messtechnik der Luftfahrt und Verständnis wichtiger Messverfahren. Erkennen von Fehlerquellen sowie Verständnis und Einblick in die Bahnmechanik. Kenntnis über den aktuellen Stand der Flugzeugaerodynamik und Verständnis der grundlegenden physikalischen Zusammenhänge der Aerodynamik. Überblick und Verständnis der wesentlichen Lösungsansätze sowie Einblick in die experimentellen Methoden der Aerodynamik. Grundlegendes Verständnis für die Funktionsweisen und die Auslegung von Antrieben für die Luft- und Raumfahrt Inhalte • Windkanäle und Bestimmung der Druckverteilung angeströmter Körper • Geschwindigkeit messungen mittels PIV und Nachlaufmessungen mit LDA • • Simulation von Bahn-, Übergangs- und Rendezvous-Manövern, Grundlagen der Aerodynamik • Potentialtheorie • • Grenzschichttheorie Profil- und Tragflügeltheorie • Tragflügel in Unterschall- und Überschallströmung, gepfeilte Flügel • • Aerodynamik der Rümpfe Experimentelle und numerische Aerodynamik Studien- und Prüfungsleistungen (inkl. Prüfungsvorleistungen), Prüfungsformen Vertiefungsrichtung „Produktion in der Luft- und Raumfahrt“ • Verschiedene Luftfahrtantriebe und ihre Elemente • • Turbo-Luftstrahltriebwerke Antriebe der Raumfahrt (flüssig/flüssig, kryogen, Feststoffbooster u.a.) 3 Prüfungen: • • mündliche Prüfung mündliche Prüfung • schriftliche Prüfung Literatur • Vorlesungsskripte • Chobtov V.A., Oribital Mechanics, The Aerospace Corporation, 2002 • Schlichting H., Truckenbrodt E., Aerodynamik des Flugzeugs, Springer Verlag, 2001 Anderson J.D. Fundamentals of Aerodynamics, Mcgraw-Hill Series, 2005 • 3.4. Module der Vertiefungsrichtung „Materialwissenschaften (MW)“ Langtitel „Materialwissenschaften - Werkstoffe, ihre Struktur, Eigenschaften und Technologien“ Leitung der Vertiefungsrichtung: Prof. Dr.-Ing. H.-W. Zoch Die Vertiefungsrichtung „Materialwissenschaften – Werkstoffe, ihre Struktur, Eigenschaften und Technologien“ ermöglicht eine umfassende Einarbeitung in die werkstoffbezogenen Aspekte der Auslegung, der Fertigung, der Eigenschaften und des Betriebsverhaltens technischer Produkte. Neben dem Grundlagenwissen der Querschnittsdisziplin Materialwissenschaften wird für die Werkstoffklassen Metall, Polymer und Keramik sowie die an Bedeutung zunehmenden Verbundwerkstoffe das Verständnis der jeweils charakteristischen Materialund Bauteileigenschaften vermittelt. Daraus sollen die Anwendungsgrenzen für einen zuverlässigen und wirtschaftlichen Einsatz moderner Komponenten in Anlagen des Maschinenbaus und der Verfahrenstechnik abgeleitet werden. Hierzu zählen auch geeignete Methoden der Modellierung und Simulation von Prozessen. Absolventen der Vertiefungsrichtung Materialwissenschaften sollen in die Lage versetzt werden, das erworbene Wissen über bewährte und neu zu entwickelnde Werkstoffe bei der Gestaltung und Herstellung sowie beim Einsatz technischer Produkte anzuwenden. 3.4.1. Basismodul 1 – MW – Werkstofftechnik - Metalle Modulbezeichnung ggf Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht/ Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Lage Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele/ Kompetenzen (Learning Outcome) Werkstofftechnik – Metalle / Material Science - Metals Zoch, H.-W. Werkstofftechnik III – Metalle (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Werkstoffe des Leichtbaus I (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP 180h / 6 CP Vorlesung: 14 x 4 Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Pflichtmodul B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Vertiefungsrichtung: Materialwissenschaften h = 56 h = 124 h 1 Semester (14 Vorlesungswochen) Zuvor bestandene Prüfungen (A): Gewünschte Vorkenntnisse (B): Jährlich SoSe Deutsch Werkstofftechnik III - Metalle: • keine Grundvorlesung Werkstofftechnik Vertieftes werkstoffwissenschaftliches Verständnis der Auswirkungen von Fertigungsverfahren (Urformen, Umformen, Trennen, Fügen, Beschichten, Stoffeigenschaft ändern) auf Gefüge und Eigenschaften von metallischen Werkstoffen Werkstoffe des Leichtbaus I: • Inhalte Verständnis des Zusammenhangs Werkstoff - Behandlung - Gefüge Eigenschaften von metallischen Werkstoffen des Leichtbaus, Grundlagen und Aluminiumlegierungen Werkstofftechnik III - Metalle: • • • • • Auswirkung der Stahlherstellung, Reinheitsgrad und Umformung auf Struktur und Eigenschaften Stahlauswahl Schadensursachen Werkstoffkundliche Grundlagen der Wärmebehandlung Einfluss von Fertigungsverfahren auf Gefüge und Eigenschaften von Bauteilen Werkstoffe des Leichtbaus I: • • • Leichtbau und Leichtbauwerkstoffe im Überblick Konstruktion und Beanspruchung von Leichtbaustrukturen Grundlegende metallphysikalische Mechanismen zur Beeinflussung der Werkstoffeigenschaften Studien- und Prüfungsleistungen (inkl. Prüfungsvorleistungen), Prüfungsformen 2 Prüfungen Werkstofftechnik III - Metalle: mündliche Einzelprüfung Werkstoffe des Leichtbaus I: mündliche Einzelprüfung Literatur • • • • • • Callister, Rethwisch: Materialwissenschaften und Werkstofftechnik, Wiley-VCh, Weinheim Bargel, Schulze: Werkstoffkunde, Springer, Heidelberg Macherauch, Zoch: Praktikum in Werkstoffkunde, Vieweg+Teubner, Wiesbaden Ashby: Materials Selection in Mechanical Design, ButterworthHeinemann, Oxford Klein: Leichtbau-Konstruktion, Vieweg, Braunschweig Gottstein: Physical foundations of materials, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 3.4.2. Basismodul 2 – MW – Werkstofftechnik - Polymere und Fasern Modulbezeichnung ggf Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht/ Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Lage Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele/ Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Polymere und Fasern / Polymers and Fibers Mayer, B. Werkstofftechnik – Polymere (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Fasern: Eigenschaften, Herstellung, Anwendungen (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP 180h / 6 CP Vorlesung: 14 x 4 Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Pflichtmodul B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Vertiefungsrichtung: Materialwissenschaften h = 56 h = 124 h 1 Semester (14 Vorlesungswochen) Zuvor bestandene Prüfungen (A): keine Gewünschte Vorkenntnisse (B): Grundvorlesung Werkstofftechnik Jährlich WiSe Deutsch Werkstofftechnik - Polymere: • Polymerisationsreaktionen, Klassifizierung polymerer Werkstoffe • Charakterisierung polymerer Werkstoffe • Industrielle Herstellung großvolumiger Kunststoffe • Verarbeitungsprozesse • Trennende und fügende Verfahren Fasern: Eigenschaften, Herstellung, Anwendungen: • Fasereigenschaften • Kenntnis von Natur-, Synthese- und Verstärkungsfasern Baumwolle, Wolle, Bastfasern • Technologie der Faserherstellung • Textilmaschinen Werkstofftechnik - Polymere: • Polymerisationsprozesse - Klassifizierung • Mechanische und chemische Charakterisierung polymerer Werkstoffe; Alterung und Versagen • Herstellprozesse für Kunststoffe, wesentliche Prozessschritte, Produktformen und Eigenschaften • Verarbeitungsprozesse: Extrusion, Spritzguss, Kalandrieren, Blasformen • Möglichkeiten des Recyclings • Zerspanen und Fügen polymerer Werkstoffe • Rapid Prototyping Fasern: Eigenschaften, Herstellung, Anwendungen: • Markt Textilien • Fasereigenschaften und ihre Charakterisierung • Naturfasern Baumwolle, Wolle, Bastfasern • Synthesefasern Polypropylen, Polyamid, Cellulose • Carbonfasern, Glasfasern, Aramidfasern Studien- und Prüfungsleistungen (inkl. Prüfungsvorleistungen), Prüfungsformen Literatur • Faserherstellung • Textilien und textile Prozessketten 2 Prüfungen • Werkstofftechnik - Polymere: Klausur, mündliche Einzelprüfung • Fasern: Eigenschaften, Herstellung, Anwendungen: mündliche Einzelprüfung • • • Domininghaus, Elsner, Eyerer, Hirth: Kunststoffe, Springer, Heidelberg Menges, Haberstroh, Michaeli, Schmachtenberg: Menges Werkstoffkunde Kunststoffe, Hanser, München Herrmann: Script zur Vorlesung 3.4.3. Vertiefungsmodul 1 – MW – Technologien metallischer und keramischer Werkstoffe Modulbezeichnung ggf Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht/ Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Lage Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele/ Kompetenzen (Learning Outcome) Technologien metallischer und keramischer Werkstoffe / Technologies of metallic and ceramic materials Rezwan, Kurosch Endformnahe Fertigungstechnologien I (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Werkstofftechnik IV – Metalle (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Keramische Prozesstechnik(V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP 270h / 9 CP Vorlesung: 14 x 6 Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Pflichtmodul B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Vertiefungsrichtung: Materialwissenschaften h = 84 h = 186 h 1 Semester (14 Vorlesungswochen) Zuvor bestandene Prüfungen (A): keine Gewünschte Vorkenntnisse (B): Grundvorlesung Werkstofftechnik halbjährlich SoSe + WiSe Deutsch Endformnahe Fertigungstechnologien I: • Einführung in die pulvermetallurgischen Werkstoffe • Erlernen grundlegender pulvermetallurgischer Fertigungsverfahren und deren zugrunde liegenden physikalischen Prinzipien Werkstofftechnik IV - Metalle: • Verständnis und quantitative Abschätzung des • Werkstoffverhaltens unter mechanischer Belastung • Übertragung des Werkstoffverhaltens bei unterschiedlichen • mechanischen Belastungen (Festigkeitshypothesen, • Schwingfestigkeitshypothesen, Miner-Regel) • Verständnis der Verschleiß- und Reibungsmechanismen • Kenntnisse über Hartstoffe, Hartstoffschichten und • reibungsarme Schichten • Überblick über CVD- und PVD -Verfahren und die wichtigsten Methoden zur Schichtcharakterisierung Keramische Prozesstechnik: • Prinzipien der Prozessierung von keramischen Bauteilen • Zusammenhänge zwischen Materialkennwerten und deren Bedeutung für das herzustellende Keramikbauteil • Kenntnisse über fundamentale Unterschiede zwischen Silikat-, Oxidund Nichtoxid-Keramiken mit den jeweils charakteristischen Eigenschaften dieser Werkstoffgruppen • Vermittlung der Grundprinzipien zur Aufbereitung keramischer Massen mit Fokus auf das anzuwendende Formgebungsverfahren (Pressen, Gießen, plastische Formgebung) • Einordnung und Bewertung von entsprechenden Aufbereitungs- und Formgebungstechniken je nach geforderter Bauteilgeometrie und eigenschaft in den Gesamtprozess • Inhalte Studien- und Prüfungsleistungen (inkl. Prüfungsvorleistungen), Prüfungsformen Literatur Vermittlung der Einflüsse von Trocknungs- und Sinterprozessen auf die Eigenschaften des Bauteils • Einblick in die gesamte Prozessroute vom keramischen Pulver zum fertigen gesinterten Bauteil • Ausbildung eines eigenen Standpunkts bei der Einschätzung neuer Möglichkeiten bei der keramischen Prozesstechnik Endformnahe Fertigungstechnologien I: • Pulverherstellung und Charakterisierung • Pulveraufbereitung und Formgebung der Pulver • Sintern und Sinternachbehandlungen • Prüfen von Sinterwerkstoffen Werkstofftechnik IV - Metalle • Werkstoffverhalten unter mechanischer Belastung • Monotone und zyklische Belastungen, Betriebsbelastungen • Grundlagen der Tribologie (Reibung, Verschleiß, Schmierung) • Verschleiß und verschleißhemmende Schichten • Verfahren der chemischen (CVD) und physikalischen (PVD) Gasphasenabscheidung • Schichtcharakterisierung und Schichtversagen Keramische Prozesstechnik: • Prozessierung von keramischen Bauteilen ausgehend vom keramischen Pulver bis zum gesinterten Bauteil • fundamentale Zusammenhänge zwischen Pulvereigenschaften, Konditionierung von keramischen Schlickern und deren Überführung in Keramikbauteile mit geeigneten Formgebungsverfahren (Schwerpunkt oxid-keramische Werkstoffe) • Fokus: poröse Keramiken • Methoden der Endfertigung sowie der Verbindungstechnik keramischer Komponenten • Mit dem Ziel der Immobilisierung von Biomolekülen (Zellen, Proteine, Enzyme) werden geeignete chemische Funktionalisierungsstrategien zur Aktivierung und Derivatisierung von gesinterten Keramiken vorgestellt 3 Prüfungen • Endformnahe Fertigungstechnologien I: mündliche Einzelprüfung • Werkstofftechnik IV - Metalle: mündliche Einzelprüfung • Keramische Prozesstechnik: mündliche Einzelprüfung • • • • • • • • Schatt, Wieters, Kieback: Pulvermetallurgie – Technologien und Werkstoffe, Springer, Heidelberg German, Randall M: Powder Metallurgy & Particulate Materials Processing, Metal Powder Industries, Englewood, Colorado Blumenauer, Horst; Gerhard Pusch: Technische Bruchmechanik, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Dahl, Winfried (Herausgeber): Werkstoffkunde Eisen und Stahl, Verlag Stahleisen, Düsseldorf Dubbel: Taschenbuch für den Maschinenbau, Springer, Heidelberg Gudehus, H.; H. Zenner: Leitfaden für eine Betriebsfestigkeitsrechnung, Stahl und Eisen, Düsseldorf Haibach, E.: Betriebsfestigkeit, Springer, Heidelberg Macherauch, Zoch: Praktikum in Werkstoffkunde,Vieweg+Teubner, Wiesbaden • • • • • • • • • • Munz, D.; Schwalbe, K.-H.; Mayr, P.: Dauerschwingverhalten metallischer Werkstoffe, Vieweg, Wiesbaden Radaj, D.: Ermüdungsfestigkeit, Springer, Heidelberg Schott, Günter: Werkstoffermüdung, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig Schwalbe, Karl-Heinz: Bruchmechanik metallischer Werkstoffe, Hanser, München Tetelman, McEvily: Bruchverhalten technischer Werkstoffe, Verlag Stahleisen, Düsseldorf Wellinger, K; Dietmann, H.: Festigkeitsberechnung, Alfred-Kröner-Verlag, Stuttgart Rickerby, D.S. (Hrsg.); Matthews, A.: Advanced Surface Coatings, A Handbook of Surface Engineering, Chapman and Hall, Blackie & Son Ltd. Pursche, G. (Hrsg.): Oberflächenschutz vor Verschleiß, Verlag Technik, Berlin Simon, H.; Thoma, M.: Angewandte Oberflächentechnik für metallische Werkstoffe- Eignung- Verfahren- Prüfung, Hanser, München Kollenberg: Technische Keramik, Vulkan-Verlag, Essen 3.4.4. Vertiefungsmodul 2 – MW – Funktionale Materialien und Polymere Modulbezeichnung ggf Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht/ Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Lage Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele/ Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Funktionale Materialien und Polymere / Functional materials and polymers Busse, M. Funktionswerkstoffe im Automobilbau(V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Kleben und Hybridfügen(V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Technologien der polymeren Faserverbundwerkstoffe, Werkstoffe (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP 270h / 9 CP Vorlesung: 14 x 6 h = Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: = Pflichtmodul B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Vertiefungsrichtung: Materialwissenschaften 84 h 186 h 1 Semester (14 Vorlesungswochen) Zuvor bestandene Prüfungen (A): keine Gewünschte Vorkenntnisse (B): Grundvorlesung Werkstofftechnik jährlich SoSe Deutsch Funktionswerkstoffe im Automobilbau: • Einschätzen der Perspektiven von Funktionswerkstoffen in zukünftigen Entwicklungen des Automobilbaus aus technischer, wirtschaftlicher und ökologischer Sicht Kleben und Hybridfügen: • Fügeverfahren: Charakteristiken, Vor- und Nachteile • Klebstoffe: Einteilung, Zusammensetzung, Charakterisierung, Eigenschaftsprofile, typische Anwendungen • Klebstoffverarbeitung, Prozessparameter Technologien der polymeren Faserverbundwerkstoffe, Werkstoffe: • Kenntnisse über Funktion und Aufbau von Faserverbundwerkstoffen • Kenntnis der Vormaterialien: Fasern, Textilien und polymere Kunststoffe Funktionswerkstoffe im Automobilbau: • Wirkungsweise und Einsatz von Werkstoffen in funktionellen Anwendungen („smart materials“) unter besonderer Berücksichtigung des Automobilbaus Kleben und Hybridfügen: • Polymerisationsprozesse – Klassifizierung • Mechanische und chemische Charakterisierung von polymeren Werkstoffen und Klebstoffen • Fügeverfahren: Beschreibung der Prozesse, typische Anwendungsfelder, Möglichkeiten und Grenzen • Klebstoffe: Zusammensetzung, Eigenschaftsprofile, typische Anwendungen, Entwicklungstrends • Klebstoffverarbeitung, Prozessparameter, Dosierung, Prozesskontrolle, Arbeitssicherheit • Klebstoffauswahl, Auswahlkriterien Studien- und Prüfungsleistungen (inkl. Prüfungsvorleistungen), Prüfungsformen Literatur Technologien der polymeren Faserverbundwerkstoffe, Werkstoffe: • Einführung in die Technologie der polymeren Faserverbundwerkstoffe • Kunststoffe, Fasern, Textilien, Naturfaserverbundwerkstoffe • Sandwich-Verbundwerkstoffe • Technologische Kriterien • Prozess- und Produktanforderungen 3 Prüfungen • Funktionswerkstoffe im Automobilbau: Klausur • Kleben und Hybridfügen: Klausur, mündliche Einzelprüfung • Technologie der polymeren Faserverbundwerkstoffe: Klausur • • • Ehrenstein: Faserverbund-Kunststoffe: Werkstoffe – Verarbeitung – Eigenschaften, Hanser-Verlag, München Schürmann: Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden, SpringerVerlag, Heidelberg Wulfhorst: Textile Fertigungsverfahren - eine Einführung, Hanser-Verlag, München 3.5. Module der Vertiefungsrichtung „Verfahrenstechnik (VT)“ Leitung der Vertiefungsrichtung: Prof. Dr.-Ing. N. Räbiger In der Vertiefungsrichtung "Verfahrens-/Umweltverfahrenstechnik" sollen das erforderliche Grundlagenwissen, die wissenschaftlichen Methoden und der aktuelle Stand der Wissenschaft/Technik im Bereich der Verfahrens/Umweltverfahrenstechnik vermittelt werden. Hierzu gehört ein vertieftes Wissen über die verfahrenstechnischen Grundlagen der Impuls-, Wärme- und Stoffübertragung, um anhand deren Anwendung zur Auslegung von Trennverfahren (z. B. Rektifikation, Absorption, Adsorption), der Mehrphasenströmung und Reaktionsführung die verfahrenstechnische Methodik für den praktischen Einsatz zu beherrschen. Als weiterer Schwerpunkt ist deren Bedeutung für die Entwicklung und Konzeption von Maßnahmen im prozess- sowie prozess- sowie produktionsintegrierten Umweltschutz von zentralem Interesse der ingenieurtechnischen Arbeit. 3.5.1. Basismodul 1 – VT – Stoffübertragung Modulbezeichnung ggf Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht/ Wahlpflicht Stoffübertragung / Mass Transfer Räbiger, Norbert Stoffübertragung (V/Ü/L), 4/0/0 SWS, 6 CP 180h / 6 CP Vorlesung: Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Basismodul 14 x 4 h = 56 h = 124 h Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Vertiefungsrichtung: Verfahrenstechnik Dauer des Moduls Lage 1. Semester (14 Vorlesungswochen) Voraussetzungen zur Teilnahme Bereits bestanden zu habende Prüfungen (A): -keinegewünschte Vorkenntnisse (B): keine Häufigkeit des Angebots Jährlich WiSe Deutsch Erlernen der Grundlagen der für die Stoffübertragung mit und ohne überlagerter chemischen Reaktion in Ein- und Mehrphasenströmungen verantwortlichen molekularen und konvektiven Transportprozesse sowie deren Beschreibung als sinnvolle Voraussetzung zur Auslegung von Rohrund Mehrphasenreaktoren. Sprache Lernziele/ Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Der Inhalt der Vorlesung gliedert sich wie folgt: 1. Fundamentalgleichungen und Triebkraftpotenziale zur Einstellung von Gleichgewichten, Triebkräfte, freie Energie sowie freie Enthalpie 2. Konduktiver- und konvektiver Stofftransport/ Analogien 3. Stofftransport in Rohrströmungen Newtonscher Fluide Hydrodynamik und Grenzschichtausbildung 4. Stofftransport in Rohrströmungen, Stofftransportgesetze 5. Reaktionsstromdichte und Stofftransport in Rohrströmungen bei überlagerter chemischer Reaktion 6. Phasengrenzflächen in Mehrphasenströmungen a. Definition der Phasengrenzfläche b. Physikalische Bedeutung c. Thermodynamische Bedeutung d. Modellansätze zur Berechnung der Grenz- und Oberflächenspannungen e. Tenside zur Funktionalisierung von Oberflächen f. Grenzflächenkonvektion g. Stoffdurchgangskoeffizient h. Stofftransporthypothesen 7. Technische Einrichtungen zum Dispergieren von fluiden Partikeln a. Blasen und Tropfen an statischen Dispergier Aggregaten i. Einzelpartikelbildung ii. Schwarmbildung an Lochböden b. Partikelbildung an Strömungsfeld 8. Bewegung fluider Partikel a. Einzelpartikelbewegung von festen und fluiden Partikeln b. Schwarmbewegung in Flüssigkeiten 9. Stoffübergang an festen und fluiden Partikeln a. Ohne überlagerte chemische Reaktion i. Stationäre Stoffübertragung ii. Instationäre Stoffübertragung b. Mit überlagerter chemischer Reaktion i. Chemische Reaktionen aus verfahrenstechnischer Sicht ii. Stoffübergang bei überlagerter chemischer Reaktion Studien- und Prüfungsleistungen Prüfungsformen 1 Prüfung Stoffübertragung: mündliche Prüfung Literatur • • • • Mersmann, A.: Stoffübertragung: Wärme- und Stoffübertragung, Springer-Verlag, Berlin 1986 Mersmann, A., Kind, M., Stichlmair, J.: Thermische Verfahrenstechnik: Grundlagen und Methoden, Springer-Verlag, Berlin 2005 Baehr, H., Stephan, K.: Wärme- und Stoffübertragung, 7.Auflage., Springer-Verlag, Berlin 2010 Kraume, M.: Transportvorgänge in der Verfahrens-technik – Grundlagen und apparative Umsetzungen-, Springer Verlag, Heidelberg, Berlin 2004 3.5.2. Basismodul 2 – VT – Thermische und chemische Verfahrenstechnik Modulbezeichnung ggf Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Thermische und chemische Verfahrenstechnik / Thermal and chemical process engineering Thöming, Jorg Thermodynamik der Gemische I (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Technische Reaktionsführung I (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP 180h / 6 CP Vorlesung: Übung / Labor 14 x 4 h Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: = 56 h = 124 h Pflicht/ Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Basismodul B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Vertiefungsrichtung: Verfahrenstechnik Dauer des Moduls Lage Voraussetzungen zur Teilnahme 1. Semester (14 Vorlesungswochen) Bereits bestanden zu habende Prüfungen (A): -keinegewünschte Vorkenntnisse (B): Technische Thermodynamik Jährlich, SoSe Deutsch Die Studierenden beherrschen die Begriffe und Grundlagen der Gemischthermodynamik und sind in der Lage, thermodynamische Methodik für die Berechnung der Zustandseigenschaften sowie von Zustandsänderungen von Mehrkomponentensystemen anzuwenden. Ferner erlernen sie thermochemische und reaktionskinetische Grundlagen sowie Grundlagen der Reaktormodellierung als Voraussetzung für einen sinnvollen Einsatz von numerischen Verfahren zur Auslegung von Reaktoren und ihrer Betriebsparameter sowie für die kritische Auswertung eigenständig erzeugter Simulationsergebnisse. Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele/ Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte • • • • • • • Studien- und Prüfungsleistungen Prüfungsformen Literatur Grundlagen der Dampf-Flüssigkeits-Gleichgewichte und idealer Mischungen Reale fluide Gemische Phasenregel und Phasendiagramme Flüssig-flüssig- und Dampf-Flüsssigkeitsgleichgewichte Aktivitätskoeffizienten Grundlagen technischer Trennprozesse Stöchiometrie, Thermodynamik und Mikrokinetik chemischer Reaktionen Reaktormodellierung und Reaktorauslegung • 2 Prüfungen • Thermodynamik der Gemische I: mündliche Prüfung • Technische Reaktionsführung I: mündliche Prüfung • • • • • • Skripte H.D. Baehr, S. Kabelac: Thermodynamik, Springer Verlag C. Lüdecke, D. Lüdecke: Thermodynamik, Springer Verlag K. Stephan, F. Mayinger, K. Schaber, P. Stephan: Thermodynamik, Band 2: Mehrstoffsysteme + Chem. Reaktionen, Springer Verlag G. Emig, E. Klemm: Technische Chemie, Springer Verlag M. Baerns, A. Behr, A. Brehm, J. Gmehling, H. Hofmann, U. Onken, • • A. Renken: Technische Chemie, Wiley-VCH O. Levenspiel: Chemical Reaction Engineering, John Wiley K.J. Laidler: Chemical Kinetics, Harper & Row 3.5.3. Vertiefungsmodul 1 – VT – Mechanische Verfahrenstechnik Modulbezeichnung ggf Kürzel Mechanische Verfahrenstechnik / Particle and Process Engineering Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Mädler, Lutz Mehrphasenströmung (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Anlagenplanung 2 (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Partikeltechnologie (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Pflicht/ Wahlpflicht 270h / 9 CP Vorlesung: Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Vertiefungsmodul 14 x 6 h = 84 h = 186 h Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Vertiefungsrichtung: Verfahrenstechnik Dauer des Moduls Lage 1. Semester (14 Vorlesungswochen) Voraussetzungen zur Teilnahme Bereits bestanden zu habende Prüfungen (A): -keinegewünschte Vorkenntnisse (B): -keine- Häufigkeit des Angebots Jährlich SoSe Deutsch Grundlagen der mehrphasigen Transportvorgänge und der Kräfte zwischen dispersen Phasen sowie deren Modellierung und Simulation gekoppelter verfahrenstechnischen Prozessen Sprache Lernziele/ Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Studien- und Prüfungsleistungen (inkl. Prüfungsvorleistungen), Prüfungsformen Literatur • Bilanzierung und Modellierung mehrphasiger Systeme • Beschreibung von Transportvorgängen in mehrphasigen Systemen • Beschreibung von dynamischen Prozessen in mehrphasigen Systemen • Industrielle Umsetzung und Anwendungsbeispiele 3 Prüfungen • Mehrphasenströmung: mündliche Prüfung • Anlagenplanung 2 mündliche Prüfung • Partikeltechnologie: mündliche Prüfung • • • • Schubert, Heinrich (Hrsg.) Handbuch der Mechanischen Verfahrenstechnik ISBN 978-3-527-30577-3 - Wiley-VCH, Weinheim o.ä. Skript: Mehrphasenströmung Skript: Anlagenplanung 2 Skript: Partikeltechnologie 3.5.4. Vertiefungsmodul 2 – VT – Verfahrenstechnische Prozesse und Anlagen Modulbezeichnung ggf Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht/ Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Lage Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele/ Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Verfahrenstechnische Prozesse und Anlagen / Plant and process engineering Räbiger, Norbert µ-Reaktor Technik (inkl. Labor) (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Anlagenplanung (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Labor Umweltverfahrenstechnik (V/Ü/L), 0/1/0 SWS, 3 CP Labor Prozess- und Anlagentechnik (V/Ü/L), 0/1/0 SWS, 3 CP 270h / 9 CP Vorlesung: 14 x 4 h = Übung / Labor 14 x 2 h = Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: = Vertiefungsmodul 2 B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Vertiefungsrichtung: Verfahrenstechnik 56 h 28 h 186 h 1. Semester (14 Vorlesungswochen) Bereits bestanden zu habende Prüfungen (A): -keinegewünschte Vorkenntnisse (B): -keineJährlich SoSe Deutsch Vermittlung der Grundlagen für eine interdisziplinäre und integrative Planung neuer Produktionsprozesse in Bezug auf ökonomisch und ökologisch nachhaltige verfahrenstechnische Produktionsprozesse am Beispiel wichtiger Anlagenkomponenten und neuer Prozessfenster. • • • • • Projektmanagement, Verfahrenstechnische Fließbilder, Auswahl und Auslegung wichtiger Anlagenkomponenten Prozessintensivierung durch Ausnutzung mikroskaliger Effekte Kennzeichnung disperser Systeme am Beispiel Siebung und Bildanalyse; Experimentelle Quantifizierung einer Filtration und Filtrationskennlinien; Grundlegende Gesetzmäßigkeiten und Methoden der Stofftransportprozesse in praxis-relevanten Reaktoren Studien- und Prüfungsleistungen Prüfungsformen 3 Prüfungen: • µ-Reaktor Technik: mündliche Prüfung • Anlagenplanung I: mündliche Prüfung • Labore: schriftlich/ Präsentation Literatur • • • • Neueste wissenschaftliche Publikationen; Schwister, K., Taschenbuch der Verfahrenstechnik (2005) Hirschberg, H.G., Handbuch Verfahrenstechnik und Anlagenbau, Springer Verlag, Berlin (1999)Sattler, K.; Kasper, W., Verfahrenstechnische Anlagen, Band 1+2, WILEY-VCH, (2000) Schubert, Heinrich (Hrsg.) Handbuch der Mechanischen Verfahrenstechnik ISBN 978-3-527-30577-3 - Wiley-VCH, Weinheim; Thermodynamik: Grundlagen und technische Anwendungen Hans Dieter Baehr (Autor), ISBN-10: 3540238700 3.6. Module der Vertiefungsrichtung „Energiesysteme (ES)“ Leitung der Vertiefungsrichtung: Prof. Arnim von Gleich, Stellv.: Prof. Jorg Thöming (kommissarisch) Die Transformation der Energiesysteme gehört zu den zentralen Aufgaben der kommenden Jahrzehnte. Im Fokus stehen die Gestaltung von Energiesystemen im Übergang zu regenerativen Energiequellen, die Energiesystem-Analyse und die Stabilisierung der Elektrizitätsversorgung bei diskontinuierlichen Einspeisungen. Neben ausgewählten Technologien der Elektrizitätserzeugung (Gaskraftwerke, Photovoltaik, Windenergie) und ihrer Integration (Anlagenplanung, Energiewirtschaft, Energieszenarien) der Energieverwendung (Effizienzproblematik, Früherkennung) stehen Wandlung, Speicherung und Nutzung (Wasserstofftechnologien, Katalyse, Elektromobilität) im Zentrum des Interesses. Das Studienangebot richtet sich an leistungsorientierte junge Menschen, die sich der Herausforderung stellen wollen, auf der Basis fundierter wissenschaftlicher Grundlagen das Verständnis, die Herstellung und die Weiterentwicklung regenerativer Energietechnik in der Forschung zu vertiefen, sowie regenerativ gespeiste Energiesysteme – verstanden als sozio-technische Systeme - zu gestalten und zu optimieren. Die produktionstechnischen Aspekte konzentrieren sich dabei auf die Bereiche Systemintegration sowie Konzeption und Umsetzung adaptiver und dynamischer Energiewandlungs- und –speichersysteme. Die Kernkompetenz der Absolventen liegt damit in den Bereichen Konzeption, Modellierung, Bewertung und Gestaltung von Energiesystemen. Damit sollen die Absolventen im Hinblick auf ihr späteres Berufsfeld sowohl den Anforderungen im Bereich der Wissenschaft, insbesondere denen der Energiesystem-Forschung, entsprechen als auch denen der Behörden, der Energieunternehmen, der Unternehmen mit eigener Energieproduktion. Die Universität Bremen arbeitet in verschiedenen Bereichen der Energiesysteme eng mit Wirtschaftsunternehmen vor allem aus der Region zusammen. Diese Kontakte werden genutzt, um das Studium kontinuierlich den aktuellen Entwicklungen des sich rasch entwickelnden Arbeitsmarkts für Universitätsabsolventen der Vertiefungsrichtung Energiesysteme anzupassen. 3.6.1. Basismodul 1 – ES – Chemisch-thermische Grundlagen der Energietechnik Modulbezeichnung ggf Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Chemisch-thermische Grundlagen der Energietechnik / Energy conversion techniques - chemical and thermal principles Prof. Dr.-Ing. Johannes Kiefer Thermische Energietechnik (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Einführung in Verbrennungs- und energietechnische Anwendungen (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP 180h / 6 CP Vorlesung: Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Basismodul 14 x 3 h = 14 x 1 h = 42 h 14 h = Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Lage B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Vertiefungsrichtung: Energiesysteme Voraussetzungen zur Teilnahme Bereits bestanden zu habende Prüfungen (A): keine gewünschte Vorkenntnisse (B): Thermodynamische Grundlagen Jährlich Häufigkeit des Angebots 124 h 1. Semester (14 Vorlesungswochen) Sprache Lernziele/ Kompetenzen (Learning Outcome) Deutsch (Th. Energietechnik), Englisch (Combustion Technology) Die Studierenden • beherrschen die Grundlagen zu thermischen und thermischmechanischen Energiewandlungsprozessen und –technologien. • sind vertraut mit dem aktuellen Stand der Technik und zukünftigen Entwicklungsmöglichkeiten von Wärmekraftanlagen, Verbrennungskraftanlagen und Kälteanlagen. • sind in der Lage, den aktuellen Stand der Technik und die Möglichkeiten für die Nutzung verschiedener Energiequellen zu beurteilen, den dafür notwendigen Aufwand und verbundene Risiken abzuschätzen sowie Potenziale und Limitierungen für eine zukünftige Nutzung zu erkennen. • verstehen die thermodynamischen sowie kinetischen Grundlagen von chemischen Reaktionen in der Gasphase und können charakteristische Parameter berechnen. • sind in der Lage, Flammen nach verschiedenen Kriterien zu klassifizieren. • sind vertraut mit den Konzepten der Aerosolverbrennung und der verbrennungsbasierten Partikelsynthese. • verstehen die Verbrennungskonzepte von 2- und 4-Taktmotoren. Inhalte • • • • • • Grundlagen der Thermodynamik und Reaktionskinetik (Zustandsgleichungen, chemisches Gleichgewicht, Stöchiometrie, Reaktionsraten, Kettenreaktionen) Energietechnische Grundlagen und Begriffe Energiequellen, Energievorräte und deren Bewertung Flammenklassifizierung (laminar/turbulent, vorgemischt), Sprayflammen Zündung und Verlöschung Technische Feuerung Feuer und Explosion • • • • • • • • • Verbrennungsmotoren und Gasturbinen Dampfkraftwerke Kernkraftwerke Solarthermische Kraftwerke Geothermische Kraftwerke, Organic Rankine Cycle, Kalina-Prozess Gasturbinen-Kraftwerke Gas- und Dampfturbinen (GuD)-Kraftwerke Kraft-Wärme-Kopplung Kompressionskältemaschinen, Absorptionskälte-maschinen, Wärmepumpen und oberflächennahe Geothermie Studien- und Prüfungsleistungen Prüfungsformen 2 Prüfungen: • Einführung in Verbrennungs- und energietechnische Anwendungen: mündliche Prüfung Literatur • • Vorlesungsskript Thermische Energietechnik Strauß, K.: Kraftwerkstechnik: zur Nutzung fossiler, nuklearer und regenerativer Energiequellen, Springer, Berlin, Heidelberg 2009. Zahoransky, R. (Hrsg.); Allelein, H.-J.; Bollin, E.; Oehler, H.; Schelling, U.; Schwarz, H.: Energietechnik: Systeme zur Energieumwandlung, Springer Vieweg, Wiesbaden 2013. Lechner, Ch.; Seume, J. (Hrsg.): Stationäre Gasturbinen, Springer, Berlin, Heidelberg 2010. Kaltschmitt, M.; Streicher, W.; Wiese, A. (Hrsg.): Erneuerbare Energien: Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte, Springer, Berlin, Heidelberg 2013. Date, A.W.; Analytical combustion with thermodynamics, chemical kinetics and mass transfer, Cambridge University Press, 2011. Turns, S.R.; An Introduction to combustion, concepts and applications, McGraw Hill, 2011. • • • • • • Thermische Energietechnik: mündliche Prüfung 3.6.2. Basismodul 2 – ES – Elektrische Grundlagen der Energietechnik Modulbezeichnung ggf Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht/ Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Lage Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele/ Kompetenzen (Learning Outcome) Elektrische Grundlagen der Energietechnik Prof. Dr.-Ing. Bernd Orlik Grundlagen der elektrischen Energietechnik (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Regenerative Energien (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP 180h / 6 CP Vorlesung: Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: 14 x 4 h 14 x 1 h = = 56 h 14 h = 110 h Basismodul B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Vertiefungsrichtung: Energiesysteme 1. Semester (14 Vorlesungswochen) Bereits bestanden zu habende Prüfungen (A): keine gewünschte Vorkenntnisse (B): Grundlagen der Elektrotechnik Jährlich, SoSe Deutsch Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls kennen die Studierenden • die grundlegenden Eigenschaften, die Bau- und Betriebsweisen von Elektroenergiesystemen • die Betriebsmittel der Elektroenergiesysteme. Sie können • einfache Wirtschaftlichkeitsberechnungen in elektrischen Energiesystemen durchführen • Zusammenhänge von Quellen und Netzen berechnen und optimieren. Sie kennen • die vielschichtigen Möglichkeiten bei der Nutzung regenerativer Energieformen, insbesondere Windenenergie, Solarthermie und Photovoltaik • die moderne alternative Antriebstechnik und Energiespeicherung am Beispiel der Elektromobilität • Funktionsweisen und Anwendungsmöglichkeiten verschiedener Prinzipien zur Nutzung und Speicherung regenerativer Energie. Inhalte • • • • • • • • Entwicklung der Elektroenergiesysteme Verbundnetze Lastprofile Erzeugung elektrischer Energie, CO2-Problematik Generatoren Elektrische Netze und Transport Leitungen Transformatoren Schaltanlagen • • • • • • • • • • • • • Studien- und Prüfungsleistungen Prüfungsformen Literatur Schutztechnik Leittechnik Energiewirtschaft Energiebedarf Liberalisierung der Strommärkte Smart grids Virtuelle Kraftwerke Wirtschaftlichkeitsrechnungen Verbundbetrieb Netzplanung Zuverlässigkeit und Qualität Kurzschlussberechnung Prinzipien zur Nutzung und Speicherung regenerativer Energieformen: • Windenergie • Solarthermie • Photovoltaik • Elektromobilität • Vermittelt werden die jeweiligen prinzipiellen Funktionsweisen, Einsatzmöglichkeiten und konkrete Anwendungsbeispiele mit praktischem Bezug 2 Prüfungen: • Grundlagen der elektrischen Energietechnik: schriftliche Klausur • Regenerative Energien: Mündliche Prüfung • • • • • • • • • • • • Ausgearbeitetes Skript zur Vorlesung und die darin u.a. verwendete Literatur: Schwab, A.: Elektroenergiesysteme. Nelles, D.; Tuttas C.: Elektrische Energietechnik Happolt, H.; Oeding D.: Elektrische Kraftwerke und Netze. Hosemann G. (Hrsg): Elektr. Energietechnik. Bd. 3 Netze Vannek F.M.; Albright L.D.: Energy Systems Engieneering. Brinkmann: Einführung in die elektrische Energiewirtschaft Wesselak, Schabbach; “Regenerative Energietechnik”, SpringerVerlag 2009, ISBN 978-3-540-95881-9 Kaltschmitt, Streicher, Wiese; „Erneuerbare Energien: Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte“, SpringerVerlag 2006, ISBN 978-3-540-28204-4 Pehnt; „Energieeffizienz“, Springer-Verlag 2010, ISBN 978-3-64214250-5 Lemmel; „Verfahren zur anwenderoptimierten Auslegung elektrischer Energiespeicher für emissionsfreie Fahrzeuge“, MainzVerlag 2006, ISBN 3-86130-524-0 3.6.3. Vertiefungsmodul 1 – ES – Energiewandlung und –speicherung Modulbezeichnung ggf Kürzel Energiewandlung und –speicherung / Energy conversion and storage Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Jorg Thöming Chemische Energiewandlung und Speicherung (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Photovoltaik (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Bioenergie/Biogas (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht/ Wahlpflicht 270h / 9 CP Vorlesung: Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Vertiefungsmodul 14 x 6 h Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Lage B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Vertiefungsrichtung: Energiesysteme Voraussetzungen zur Teilnahme Bereits bestanden zu habende Prüfungen (A): -keinegewünschte Vorkenntnisse (B): -keineJährlich SoSe Deutsch Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele/ Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte = 84 h = 186 h 1. Semester (14 Vorlesungswochen) • Die Studierenden erlernen Grundlagen chemischer und elektrochemischer Energiewandlungsprozesse und können sie als Elemente konzeptioneller und technischer Gestaltung von Energiesystemen anwenden. Sie können den Einfluss der Katalyse auf die Wandlungsmechanismen beschreiben und kritisch diskutieren, und sie können Energiespeicherkonzepte entwickeln und diese in Verbindung mit Bewertungskriterien für eine nachhaltige Energieversorgung kritisch diskutieren. • Die Studierenden erlernen Physikalische Konzepte und mathematische Ableitungen zu den technischen Grundprinzipien der Photovoltaik. Damit können die Studierenden Ausführungen und Herstellungsprozesse verschiedener Solarzellen grundlegend verstehen und übertragen. • Erlernen der Grundlagen der für die biologische Umsetzung von organischen Komponenten verantwortlichen molekularen und konvektiven Prozesse sowie deren Beschreibung als sinnvolle Voraussetzung zur Auslegung von Biogasreaktoren Im Hinblick auf eine nachhaltige Energieversorgung der Zukunft kommt der chemischen Energiewandlung und Speicherung wachsende Bedeutung zu. Ziel des Moduls ist es, die Grundlagen chemischer Energiewandlungsprozesse an Beispielen zu vermitteln und ihre Bedeutung im Rahmen der nationalen Energiewende und mit Blick auf die zukünftige Bereitstellung elektrischer Grundlast aus regenerativen Energien aufzuzeigen. • • • • • • • • • • • • • • • Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Literatur Chemische Energiespeicherung mittels Katalyse Wasserzerlegung Brennstoffzelltechnik Batteriesysteme Synthetische Treibstoffe. Solarstrahlung als Energiequelle der Photovoltaik Halbleitermaterialien für die photovoltaische Energiewandlung Grundlagen für Solarzellen aus kristallinem Silizium Solarzellen aus Verbindungshalbleitern Alternative Solarzellenkonzepte Einleitung und Charakterisierung der Mikroorganismen Biochemische Prozesse innerhalb der Mikroorganismen Reaktionskinetik Aufnahme der kinetischen Daten Nutzung der verschiedenen Prozesse zur praxisrelevanten Energieerzeugung • Prozessbilanzierung • Faustzahlen zur Auslegung 3 Prüfungen: • Chemische Energiewandlung und -speicherung: Mündliche Prüfung • Photovoltaik: Mündliche Prüfung Bioenergie/Biogas: Mündliche Prüfung • • • • • • Robert Schlögl, Chemical energy storage. Berlin [u.a.]: De Gruyter, 2013 Wagemann, Eschrich, Phtovoltaik, Vieweg Teubner Verlag, 2. Auflage, 2010 Fraas, Partain, Solar Cells and their application, Wiley, 2010 Mersmann, A.: Stoffübertragung: Wärme- und Stoffübertragung, Springer-Verlag, Berlin 1986 Mersmann, A., Kind, M., Stichlmair, J.: Thermische Verfahrenstechnik: Grundlagen und Methoden, Springer-Verlag, Berlin 2005 Baehr, H., Stephan, K.: Wärme- und Stoffübertragung, Biogasanlagen im Vergleich, Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V., 1. Auflage, 2009, ISBN 978-3-9803927-8-5 3.6.4.Vertiefungsmodul 2 – ES – Systemintegration und Bewertung von Energiesystemen Modulbezeichnung ggf Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht/ Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Lage Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele/ Kompetenzen (Learning Outcome) Systemintegration und Bewertung von Energiesystemen / Systems integration and evaluation of energy systems Prof. Dr.-Ing. Arnim von Gleich Energiewirtschaft (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Energie- und Klimaszenarien (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP Ökobilanzen (V/Ü/L), 2/0/0 SWS, 3 CP 270h / 9 CP Vorlesung: Übung / Labor Selbstlernstudium und Prüfungsvorbereitung: Vertiefungsmodul 2 B.Sc. und M.Sc. Produktionstechnik, Vertiefungsrichtung: Energiesysteme 14 x 4 h 14 x 2 h = = 56 h 28 h = 186 h 1. Semester (14 Vorlesungswochen) Bereits bestanden zu habende Prüfungen (A): -keinegewünschte Vorkenntnisse (B): -keineJährlich SoSe Deutsch Lag der Fokus in den bisherigen Veranstaltungen auf den Möglichkeiten und Grenzen technischer Funktionen und Entwicklungen weitet sich hier der Blick sowohl in Richtung auf die ökonomischen als auch die gesellschaftlichen Rahmenbedingungen, Voraussetzungen und Folgen. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, mit den Methoden der Kosten-Nutzen-Rechnung, der lebenszyklusübergreifenden Ökobilanzierung und Risikoanalyse die Vor- und Nachteile sowie die umittelbaren und mittelbaren (langfristigen) Neben- und Folgewirkungen verschiedene Auslegungen von Energiesystemen (Energie- und Technologiemix) zu bewerten Die Studierenden erlernen den Aufbau und die Vernetzung von Energieversorgungsstrukturen. In diesem Zusammenhang erhalten sie intensiven Einblick in die weltweiten Ressourcenverteilung sowie die globalen und nationalen Energiebedarfsstrukturen. Die Studierenden verstehen für die unterschiedlichen Energieträger, wie die Versorgung jeweils strukturell und technisch aufgebaut ist. Den Studierenden werden die Grundlagen von Investitionskostenrechnungen und Wirtschaftlichkeitsvergleichen vermittelt. Sie können diese Kenntnisse nutzen, um energiewirtschaftliche Aspekte und Zusammenhänge zu verstehen und zu diskutieren. In einem Fallbeispiel vertiefen sie das Gelernte. • • Überblicken ganzer Produktionsketten von der Rohstoffversorgung bis zum Recycling. Fokus und Beispiele vor allem aus dem Bereich Energiesysteme • • • • • • Inhalte • • • • • • • • • • • • • • • Denken in Lebenszyklen und Stoffkreisläufen Fähigkeit zum eigenständigen Modellieren von Produktsystemen (Produktionsnetzwerken). Kenntnisse der Ökobilanzmethode und den von ihr erfassten Umweltwirkungen. Erfahrung in der Anwendung der Methodik auf reale Beispiele Fähigkeit zum Abschätzen der Reichweite und Grenzen der Methodik Übersicht über aktuelle Forschungsansätze im Bereich der methodischen Weiterentwicklung der Ökobilanzierung Szenariomethode Energieszenarien mit unterschiedlichem Fokus auf unterschiedlichen Handlungsebenen (regional, national, international) Grundzusammenhänge des Erdklimas und Grundlagen der Klimamodellierung Das Energiesystem als sozio-ökonomisches System Sozio-ökonomische Annahmen und die Szenarien des IPCC Ressourcen und Reserven Energiebedarfsstrukturen - global und national - Anteile von Energieträgern - sektorale Betrachtungen Aufbau der Energieversorgungsstrukturen - Stromversorgung - Wärmeversorgung - Gasversorgung - Erneuerbare Energien Ökonomische Grundlagen - Investitionskostenrechnung - Vollkosten - und Wirtschaftlichkeitsvergleiche Fallbeispiele/Übungen zu - den ökonomischen Grundlagen - Versorgungsalternativen von Gebäuden/Stadtclustern Studentische Ausarbeitungen - Präsentationen - Diskussion Grundlagen der lebenszyklusbezogenen Modellierung von Produkten und Prozessen Grundlagen der ökologischen Wirkungsbilanzierung (Life Cycle Impact Assessment) und ihre Durchführung mittels Bilanzierungsund Bewertungssoftware Ökologische Wirkungen von industriellen Prozessen Beispiele aus den Bereichen Energieerzeugung, Energieumwandlung, Kraftstoffe, Kraftfahrzeuge, Batteriesysteme, metallische Werkstoffe Studien- und Prüfungsleistungen Prüfungsformen 3 Prüfungen: • Energie- und Klimaszenarien: Referat • Energiewirtschaft 1: Präsentation • Ökobilanzen: Mündliche Prüfung Literatur • Bishop, P., Hines, A., Collins, T. (2007): The current state of scenario development: an overview of techniques. Foresight, 9: 5-25. • Dieckhoff, C.; Fichtner, W.; Grunwald, A. et al. (Hrsg.) (2011): Energieszenarien. Konstruktion, Bewertung und Wirkung – „Anbieter“ und „Nachfrager“ im Dialog. Karlsruhe: KIT Scientific Publishing • Roedel, W. & T. Wagner, Physik unserer Umwelt: Die Atmosphäre, 4. Auflage, Springer 2011 • Fünfter Sachstandsbericht des IPCC, http://ipcc.ch/report/ar5/wg1, http://www.de-ipcc.de/de/200.php • Klöpffer, Walter und Grahl, Birgit: Ökobilanz (LCA) : ein Leitfaden für Ausbildung und Beruf. ISBN 9783-527-32043-1. Weinheim : WILEY-VCH, 2009 Baumann, Henrikke (Tillmann, Anne-Marie;) The Hitch Hikers's Guide to LCA : an orientation in life cycle assessment methodology and application. ISBN: 9144023642. Lund : Studentlitteratur, 2004 Guinée, Jeroen B. (Lindeijer, Erwin;) Handbook on life cycle assessment : operational guide to the ISO standards. ISBN: 1402002289 ISBN. Dordrecht [u.a.] : Kluwer, 2002 • • 4. Modulbeschreibungen Wahlpflichtbereich III – General Studies 4.1. Modul Projekt Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Projekt Hochschullehrende des Fachbereichs Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS • • Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls BSc. Produktionstechnik Arbeitstechniken (Vorlesung mit Übung, 2 CP, Sommersemester) Projekt (6 CP) • Semesterweise wechselndes Lehrangebot der Vertiefungsrichtungen in Form einer fachspezifischen forschungsorientierten Problemstellung, die als Projekt in einer Gruppe von mindesten drei Studierenden bearbeitet wird. • Das Projekt wird durch ein Fachgebiet des Fachbereiches Produktionstechnik betreut. Arbeitsaufwand (workload)/ Vorlesung mit Übung 2 CP / 60 h Berechnung der Projekt 6 CP / 180 h Kreditpunkte Gesamt: 8 CP / 240 h Pflicht / Wahlpflicht Wahlpflicht, Wahlpflichtbereich III - General Studies • Die Veranstaltung „Arbeitstechniken“ wird gemäß Studienverlaufsplan im vierten Semester angeboten • Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Das Projekt wird laut Studienverlaufsplan im fünften Semesters des Bachelor-Studiums erbracht • Die Projektthemen werden in der Jahresplanung des Lehrprogramms ausgewiesen. • Projektthemen werden zu Beginn der Vorlesungszeit vorgestellt. keine Jährlich / Projekte werden im Regelfall im Wintersemester angeboten Deutsch, ggf. Englisch 1. Fachspezifische Kompetenzen • Systematische, methodenbasierte und forschungsorientierte Gestaltung einer Lösung zu einer fachspezifischen Problemstellung, • Einarbeitung in und Verwendung von fachspezifischen Methoden und Arbeitstechniken sowie Aufbereitung des Standes der Forschung im relevanten Themenbereich 2. Überfachliche Kompetenzen • Projektmanagement und Dokumentation, Moderationstechniken, Präsentationstechniken, Kommunikation und Kooperation, Arbeiten in Teams und Gruppen Inhalt der Veranstaltung „Arbeitstechniken“ sind: • • • Erstellung einer Projekt- oder Abschlussarbeit, Kreativitätstechniken Projekt- und Gruppenarbeit Organisation, Zeitmanagement, Konfliktlösung Wissenschaftliches Schreiben Literaturrecherche Schreibstil, Formatierung • • • • Präsentationstechniken Aufbau/Spannungsbogen, Folienlayout, Vortragsstil Strukturierte schriftliche Ausarbeitung und Vorträge zu einer ingenieurtechnischen Fragestellung Schriftliche Ausarbeitung in Form eines Fachartikels, Literaturrecherche, Suche und Auswertung von geeigneten Quellen Ausarbeitung von Vorträgen Die erlernten Arbeitstechniken werden bei der Bearbeitung des Projektes vertieft: • • • • • Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen • • • • Literatur - Der Inhalt des Projektes steht im Bezug zum Forschungsgebiet des betreuenden Fachgebietes und wird in jedem Semester neu festgelegt und angekündigt. Zu Beginn des Projektes wird ein Projektplan erstellt und ein Projektziel definiert. Dies wird zwischen den Studierenden und den Betreuenden abgestimmt. In dem Projektplan sind Meilensteine vorzusehen, zu denen die Studierenden den Betreuenden den Zwischenstand des Projektes präsentieren und hierzu ein entsprechendes Feedback erhalten. Der Projektfortschritt wird kontinuierlich auf Basis der im Projektplan festgelegten Arbeitsschritte dokumentiert. Der abschließende Projektbericht enthält die im Laufe des Projektes entstandene Projektdokumentation und beschreibt den Projektablauf und das Projektergebnis, auch in Abgleich mit dem zu Beginn des Projektes festgelegten Projektziel. In der Veranstaltung „Arbeitstechniken“ wird ein Vortrag in Form einer Präsentation mit Abgabe einer Hausarbeit zu dem gewählten Thema als Prüfungsleistung gewertet. Das Projekt wird mit der Präsentation der Projektergebnisse und der Abgabe des Projektberichtes abgeschlossen und durch die Betreuenden auf Basis des Projektberichtes und der Präsentation benotet. Der Projektbericht sowie die Ergebnispräsentation stellen eine Gruppenleistung dar. Die Abschluss-Präsentation des Projektes ist für Angehörige der Universität öffentlich. 5. Modulbeschreibungen Wahlbereich – General Studies 5.1. Modul GS-A Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r GS-A - „General Studies“ Heeg, Franz J. • Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS • • Lehrveranstaltungen aus dem diesbezüglichen Katalog im Lehrprogramm des Fachbereichs Produktionstechnik (Veranstaltungsverzeichnis) einschließlich der dort aufgeführten e-general-studies-Veranstaltungen der Universität Bremen Lehrveranstaltungen des Wahlpflichtbereiches II - Vertiefungsrichtungen, die dort nicht bereits gewählt wurden, dies beinhaltet insbesondere Lehrveranstaltungen der nicht gewählten Vertiefungsrichtungen sowie darüber hinaus Lehrveranstaltungen aus dem Gesamtangebot der Universität Bremen im Umfang von max. 4 CP In diesem Modul sind insgesamt 9 CP zu erbringen. Arbeitsaufwand (workload)/ 9 CP / 270 h Berechnung der im Katalog des Lehrprogramms der Produktionstechnik Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht (Veranstaltungsverzeichnis) wird der Aufwand der Bearbeitung für die jeweilige gewählte Lehrveranstaltung definiert; gleiches gilt für die egeneral-studies-Veranstaltungen und die Lehrveranstaltungen aus dem übrigen Lehrangebot der Universität Bremen Wahlpflicht, Wahlpflichtbereich - General Studies Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache BSc. Produktionstechnik Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) • Ziel des Moduls GS-A ist die Vermittlung von Elementen der Humboldtschen Allgemeinbildung im Sinne des klassischen "Studium Generale". Dabei werden erweitert sowohl die fachlichen Kompetenzen über die Veranstaltungen des gewählten Vertiefungsbereiches hinaus als auch die überfachlichen Kompetenzen durch Wahl von Veranstaltungen aus dem Gesamtangebot der Universität. Erworben werden insbesondere Sozial- und Methodenkompetenz bei der Problemlösung, Entscheidung, Kooperation und Verhandlung. Inhalte Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen • • Literatur • Je nach Wahl je nach Wahl, mündliche Prüfungen, schriftliche Ausarbeitung oder online-Prüfungen zu e-general-studies-Einheiten Die Note wird auf Basis der mit den CPs gewichten Noten der Teilprüfungen gebildet (Kombinationsprüfung) gemäß gewählter (e-general-studies-)Einheit ständig keine ständig Deutsch, ggf. Englisch • 5.2. Modul GS-B Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS GS-B - „Betriebs-und Sozialwissenschaft“ Heeg, Franz J. Lehrveranstaltungen aus dem diesbezüglichen Katalog im Lehrprogramm des Fachbereichs Produktionstechnik (Veranstaltungsverzeichnis ) einschließlich der dort aufgeführten egeneral-studies-Veranstaltungen der Universität Bremen im Gesamtaufwand von 9 CP sowie aus dem übrigen einschlägigen Gesamtangebot der Universität Bremen im Umfang von 4 CP. Siehe auch Teil A des Modulhandbuches. Arbeitsaufwand (workload)/ 9 CP / 270 h Berechnung der im Katalog des Lehrprogramms der Produktionstechnik wird der Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Aufwand der Bearbeitung für die jeweilige gewählte Lehrveranstaltung definiert; gleiches gilt für die e-general-studiesVeranstaltungen und die Lehrveranstaltungen aus dem übrigen Lehrangebot der Universität Bremen Wahlpflicht, Wahlpflichtbereich - General Studies BSc. Produktionstechnik ständig keine ständig Deutsch, ggf. Englisch Die Lehrveranstaltungen im Wahlbereich "Betriebs- und Sozialwissenschaften" beschäftigen sich mit betrieblichen Fragestellungen, die insbesondere betriebswirtschaftliche und/ oder soziale Aspekte beinhalten. Studierende erwerben Kompetenzen in folgenden Bereichen: • Verständnis für und Fähigkeiten der Anwendung von sozialwissenschaftlichen und betriebswirtschaftlichen Methoden oder Methodiken auf die Aufgaben/Problembewältigung in betrieblichen Zusammenhängen. • Verständnis für die unterschiedlichen Sichtweisen verschiedener Disziplinen und deren unterschiedlichen Zugänge zu betrieblichen oder technisch-organisatorischen Fragestellungen. • Fähigkeiten der Anwendung überfachlicher Methoden und Methodiken auf wissenschaftliche Fragestellungen, fachspezifische Fragestellungen oder Kommunikations- und Kooperationsbeziehungen (einschließlich der von Projekten) sowie Techniken zur Problemlösung, Entscheidung, Analyse, Bewertung, Kreativitäts-, Visualisierungs- und Moderationstechniken und andere Managementtechniken für Prozesse, Projekte, Strukturen und Systeme. • Je nach Wahl • • Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen • Literatur • • Sozialwissenschaftliche und betriebswirtschaftliche Methoden oder Methodiken zur Problem-/Aufgabenbewältigung in betrieblichen Zusammenhängen Überfachliche Methoden und Methodiken für wiss. Fragestellungen oder Kooperations-/Kommunikationssituationen: Problemlösung, Entscheidung, Analyse, Bewertung, Kreativität, Visualisierung, Moderation, Prozessmanagement, Projektmanagement, Strukturmanagement und Systemmanagement. je nach Wahl, mündliche Prüfungen, schriftliche Ausarbeitung oder online-Prüfungen zu e-general-studies-Einheiten Die Note wird auf Basis der mit den CPs gewichten Noten der Teilprüfungen gebildet (Kombinationsprüfung) gemäß gewählter (e-general-studies-)Einheit 6. Modulbeschreibung Bachelor - Abschlussmodul 6.1. Modul Bachelorarbeit Modulbezeichnung ggf. Kürzel Modulverantwortliche/r Dazugehörige Lehrveranstaltungen, Veranstaltungsformen und SWS Arbeitsaufwand (workload)/ Berechnung der Kreditpunkte Pflicht / Wahlpflicht Zuordnung zum Curriculum / Studienprogramm Dauer des Moduls Voraussetzungen zur Teilnahme Häufigkeit des Angebots Sprache Lernziele / Kompetenzen (Learning Outcome) Inhalte Bachelorarbeit Jeweiliger betreuender Hochschullehrer des Fachbereichs Das Bachelor-Abschlussmodul (16 CP) besteht aus der Bachelor-Arbeit mit Kolloquium (12 CP) und dem Workshop „Arbeitsmethoden Bachelorarbeit“ (4 CP). 16 CP / 480 h Workshop: Durchführung der Bachelorarbeit: Vorbereitung des Kolloquiums Pflicht 120 h 330 h 30 h BSc. Produktionstechnik 12 Wochen gemäß Bachelor-Prüfungsordnung ständig Deutsch Die Bachelorarbeit soll den Nachweis liefern, dass die Studierenden zum wissenschaftlichen selbstständigen Arbeiten und hierbei zur Erarbeitung von ingenieurwissenschaftlichen Lösungsansätzen fähig sind. Die Bachelorarbeit soll thematisch aus dem Themenbereich der gewählten Vertiefungsrichtung stammen. Der thematische Schwerpunkt kann theoretischer, konstruktiver oder experimenteller Art sein und muss einen selbstständig erarbeiteten wissenschaftlichen Beitrag beinhalten. Der Workshop „Arbeitsmethoden Bachelorarbeit“ ist ein begleitendes Element zur Durchführung der wissenschaftlichen Arbeit. Er dient der gegenseitigen Information, Problembeschreibung, Diskussion über Lösungswege, zum Üben auf anspruchsvollem Niveau, Zwischenergebnisse zu präsentieren und der Absprache formaler Ausgestaltung der Arbeit und dem Projekt- und Zeitmanagement. Mit dem abschließenden Kolloquium verstärken die Studierenden ihre Kompetenz, ein anspruchsvolles Thema zielorientiert zu repräsentieren und ihren Standpunkt argumentativ zu vertreten. Studien- und Prüfungsleistungen, Prüfungsformen Das Bachelor-Abschlussmodul wird mit der Bachelorarbeit in schriftlicher Form (PL) und dem Kolloquium (Präsentation Vorgehen und Ergebnisse sowie Erkenntnisse - und Verteidigung der Arbeit (PL)) abgeschlossen. Die Bachelorarbeit fließt dabei mit 80% und das Kolloquium mit 20% in die gemeinsame Note ein Der Workshop wird mit einer Studienleistung (SL) abgeschlossen. Literatur gemäß inhaltlicher Thematik
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