Teil B - Fachbereich 4 Produktionstechnik, Universität Bremen

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