Bachelor of Engineering (B.Eng.)Elektrotechnik

Elektromobilität, Medizintechnik, Smart Factory, Wind- und Solarkraftwerke, intelligente Haushaltsgeräte, E-Bikes: Das sind die Zukunftsthemen, die Du nach dem Abschluss des Studiums Elektrotechnik mitgestalten wirst. Der vielseitige Bereich zeichnet sich durch hohe Innovationskraft und immer komplexere Produkte aus: Das ist Deine Chance, denn Ingenieurinnen und Ingenieure der Elektrotechnik werden dringend gesucht.

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Studieninhalte

Dich erwartet ein breit angelegtes Studium: Es beinhaltet neben dem soliden Wissen von elektrischen und elektronischen Schaltungen und Systemen umfangreiche Kenntnisse in Software-Entwicklung und Informatik. Die Lehrinhalte berücksichtigen die neuesten Methoden, die in Industrie und Forschung Einsatz finden.

#LieberLehramt: Du kannst diesen Studiengang auch mit der Spezialisierung Ingenieurpädagogik Elektrotechnik-Informationstechnik studieren.

Studienverlauf der Studienmodelle „Studium Plus - Ausbildung" und „Studium Plus - Erweiterte Praxis“

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1. Semester

30 ECTS
Mathematik 1

Mathematik 1

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde,…

Wissen und Verstehen
I … können die Studierenden grundlegende mathematische Beschreibungs- und Lösungsverfahren zu den in Abschnitt 4 aufgeführten Themen benennen.
I … sind die Studierenden in der Lage, die Grundlagen mathematischer Formalismen im Rahmen der in Abschnitt 4 aufgeführten Themen zu verstehen.
I … können die Studierenden Grundlagenwissen in Mathematik vorweisen.
I … können die Studierenden die Bedeutung der Mathematik für ihr Fachgebiet erkennen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I … sind die Studierenden in der Lage, die Grundlagen mathematischer Formalismen im Rahmen der in Abschnitt 4 aufgeführten Themen anzuwenden.
I … sind die Studierenden in der Lage, Lösungen auf Plausibilität zu überprüfen.
I ... sind die Studierenden in der Lage, einfache Probleme ihres Fachgebietes zu analysieren und mithilfe der Mathematik Lösungen zu erarbeiten.

Wissenschaftliche Innovation
I … haben die Studierenden elementare mathematische Grundlagen, um darauf weitergehende wissenschaftliche Vertiefungen aufzubauen.

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I … können die Studierenden die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung einer Anwendungsaufgabe heranziehen.
I … können die Studierenden in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für eine gestellte Aufgabe zu finden.

Methodenkompetenz
I … können die Studierenden aus dem Werkzeugkasten der elementaren mathematischen Methoden die passenden Werkzeuge auswählen und fachgerecht anwenden.

Digitale Kompetenzen
I … können die Studierenden die Implementierung von Algorithmen und Methoden in Software nachvollziehen und in einfachen Fällen auch selbst vornehmen.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I … können die Studierenden einen erarbeiteten Lösungsweg methodisch begründen.
I … sind die Studierenden in der Lage, die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich einzuschätzen.


Inhalte
I Vektoren, Lineare Gleichungssysteme (Gauß-Algorithmus) und Analytische Geometrie
I Funktionen
I Differenzialrechnung
I Integralrechnung
I Kurven


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: keine
empfohlen: Vorkurs Mathematik, sicherer Umgang mit elementarer Algebra


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Midterm (freiwillig, bewertet mit 1/10 der Gesamtpunktezahl)
Klausur 90 Minuten (bewertet mit 9/10 der Gesamtpunktezahl)
Die Modulnote (5 Credits) berechnet sich anhand der Summe der erreichten Punkte.

5 ECTS
Naturwissenschaftliche Grundlagen

Naturwissenschaftliche Grundlagen

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I … physikalische Grundtatsachen und Vorgänge inhaltlich begreifen.
I … die Nutzung physikalisch/technischer Prinzipien in der Technik verstehen.
I … die Auswirkungen physikalischer Gesetze auf die Realisierbarkeit technischer Systeme erfassen.
I … insbesondere physikalische Funktionsprinzipien und Aufbau von Sensoren aller Art verstehen (denn Fahrzeugsysteme und Steuergeräte nehmen ihre Umgebung vor allem durch Sensoren wahr).

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I … grundlegende physikalische Prinzipien hinter technischen Vorgängen und Konzepten erkennen.
I … technische Anforderungen an Fahrzeugkomponenten und Gesamtkonzepte abschätzen.
I … Arbeitsbereiche für den Einsatz von Komponenten und Sensoren im Fahrzeug ermitteln.
I … die technische Verwendbarkeit von Bauteilen im Rahmen eines Gesamtkonzepts überprüfen.
I … Messverfahren und Sensoren für eine definierte Messaufgabe auswählen.
I … die prinzipielle Realisierbarkeit von Mobilitätskonzepten beurteilen.

Wissenschaftliche Innovation
I … eigenständig Ansätze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.
I … sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I … physikalisch/technische Vorgänge unter Verwendung der normgemäßen Bezeichnungen und Begriffe erklären
I … mit anderen Personen kommunizieren und diskutieren, um Lösungen für gestellte Aufgaben zu finden

Methodenkompetenz
I … physikalisch/technische Vorgänge darstellen und fachlich diskutieren.
I … erarbeitete Lösungswege für technische Fragestellungen theoretisch und methodisch begründen

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I … Anwendung physikalischer Prinzipien im technischen Zusammenhang theoretisch und methodisch begründen
I … Grundlegende chemische Vorgänge bei technischen Vorgängen nachvollziehen und beschreiben


Inhalte
Grundbegriffe:
wesentliche mechanische Grundgrößen, Translations- und Rotationsbewegungen, Bilanzen
Anwendungen (Mobilitätskonzepte)

Fluidmechanik:
ideale und reale Fluide, Bernoulligleichung, Kontinuitätsgleichung, Strömungswiderstand, Viskosität
Anwendungen (Messung von Flüssen, Druck, Dichte)

Schwingungen:
Grundbegriffe, Schwingungsformen, Dämpfung, Resonanz, Überlagerung
Anwendungen (aktive Dämpfung, mechanische Sensoren)

Wellen:
Grundbegriffe, Punkt, Linien- und Flächenquellen, Energietransport, Ausbreitung, Grenzflächen, stehende Wellen, Schallfeldgrößen, Medien und Grenzflächen, Pegel
Anwendungen (Radar, Mikrowellen, Dopplereffekt, Ultraschallortung)

Thermodynamik:
Gasgesetz, Hauptsätze, Kreisprozess (Wirkungsgrad), Entropie

Optik:
Abbildung; Komponenten (Spiegel, Linsen, Lichtwellenleiter), Interferenz, Beugung, Grenzflächen, dünne Schichten
Anwendungen (Optische Geräte, Auflösungsgrenze, Vergütung, Interferometrie)

Chemie:
Atomvorstellung, Periodensystem, Reaktionsgleichungen, Stöchiometrie
Enthalpie, Satz von Heß, Redoxgleichungen, galvanisches Element, Nernstgleichung


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: -
empfohlen: Vorkurse Mathematik / Physik, falls Kenntnislücken bestehen


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Klausur 90 Minuten (benotet)

5 ECTS
Informatik 1

Informatik 1

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I die Bedeutung der Fahrzeugmechatronik und Informationsverarbeitung im Fahrzeug erkennen.
I die Bedeutung der Informationsverarbeitung in elektrischen und mechatronischen Systemen verstehen.
I Bussysteme in elektrischen Anlagen und im Fahrzeug (Informationsübertragung) verstehen.
I den Aufbau von Rechnern und Steuergeräten in elektrischen Anlagen und im Fahrzeug erklären.
I die Arbeitsweise und Methodik von Matlab verstehen und erklären.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I die Methoden der Boolschen Algebra nutzen und modifizieren.
I Methoden der Programmierung mit Matlab anwenden und nutzen.
I einfache technische Problemstellungen mit Matlab lösen.
I Matlab-Programme analysieren und bewerten.
I vorgegebene Matlab-Programme hinterfragen und untersuchen.

Wissenschaftliche Innovation
I Matlab-Programme formulieren und erweitern.

Übergreifende Kompetenzen
Methodenkompetenz
I Programmierkenntnisse auf andere Programmiersprachen anwenden und erweitern können.

Digitale Kompetenzen
I Grundlegende Elemente von Programmiersprachen verstehen.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I Informationstechnische Grundlagen und Zusammenhänge im industriellen Umfeld und im Fahrzeugtechnikumfeld verstehen.


Inhalte
a) Informatik 1:
I Einführung in die Programmierung mit Matlab
I Bedeutung der Elektronik in elektrischen Systemen und im Fahrzeug
I Informatik – Elektrotechnische/Mechatronische Systeme und Fahrzeugmechatronik
I Informations- und Zahlendarstellung
I Boolesche Algebra / Schaltalgebra
I Programmierung allgemein
I Aufbau von Rechnern und Steuergeräten in elektrischen Anlagen und im Fahrzeug
I Informationsübertragung in elektrischen Systemen und im Fahrzeug

b) Labor Informatik 1:
I Einführung in die Programmierung mit Matlab


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: keine
empfohlen: Vorkurs Mathematik


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) und b) Klausur 90 Minuten (benotet)
b) Testat (unbenotet), Teilnahme an festgelegten Labor-Pflichtterminen

5 ECTS
Elektrotechnik 1

Elektrotechnik 1

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I … Elektrotechnik in elektrischen und mechatronischen Systemen sowie im Fahrzeugumfeld nachvollziehen und beschreiben.
I … den Aufbau und Funktion von modernen (hybriden) Bordnetzen, Energieflussanalyse verstehen.
I … die physikalischen Zusammenhänge von elektrischem Feld und magnetischem Feld sowie deren Bedeutung in der Elektrotechnik kennen.
I … den Aufbau von und Messung an Schaltungen verstehen und nachvollziehen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I … Grundschaltungen der Elektrotechnik, stationäre Arbeitspunktanalyse in elektrischen und mechatronischen Systemen sowie im Fahrzeugumfeld mit leistungsfähigen ingenieurwissenschaftlichen Methoden analysieren.
I ... elektrotechnische Anwendungen in elektrischen und mechatronischen Systemen sowie im Fahrzeug analysieren und bewerten.
I theoretische Ergebnisse im Versuch (Labor) übertragen und validieren

Wissenschaftliche Innovation
I … Anwendung moderner Spannungsquellen (LiIon, LiFePO)

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I … Elektrotechnische Anwendungen gegenüber anderen Ingenieuren präzise kommunizieren

Methodenkompetenz
I … Darstellung von elektrischen Netzwerken als physikalisches Modell
I …Ableitung eines implementierbaren mathematischen Modells

Digitale Kompetenzen
I … Netzwerke in MATLAB implementieren und lösen

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I …Nomenklatur und Basisgrößen beherrschen,
I …analytische Vorgehensweise sicher und eloquent


Inhalte
a) Elektrotechnik 1:
I Grundgrößen und Grundgesetze
I Elektrische Quellen und Verbraucher
I Netzwerkanalysemethoden Ersatzspannungsquelle
I Superposition
I Knotenpotentialverfahren
I gesteuerte Quellen
I Grundschaltungen im Fahrzeug
I Bordnetztopologien
I Elektrisches Feld und Kapazität
I Magnetisches Feld und Induktivität
I Magnetischer Kreis
I Werkstoffe
I Kraftwirkungen im magnetischen Feld
I Bauelemente: Widerstand, Diode, Kondensator, FET, Spule und einfache Aktoren am Beispiel des Tauchspulmotors

b) Labor Elektrotechnik 1:
I Einführung Fehlerrechnung
I Widerstandsnetzwerke
I Parallel- und Serienschaltung
I Brückenschaltung nach Wheatstone
I Drehspulinstrument
I Multimeter
I Elektrisches und magnetisches Feld
I Coulombkraft
I Lorentzkraft


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: keine
empfohlen: Vorkurs Mathematik, Vorkurs Physik


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) und b) Klausur 90 Minuten (benotet)
b) Testat (unbenotet), Teilnahme verpflichtend

5 ECTS
Technische Mechanik

Technische Mechanik

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I … die grundlegende Vorgehensweise in der Statik darlegen und die Zusammenhänge zwischen Kräften und Momenten bezüglich der Gleichgewichtslage von Körpern verstehen.
I … die grundlegende Vorgehensweise zur Beschreibung der dynamischen Bewegung von starren Körpern darlegen und deren Anwendung in den verschiedenen Bereichen nachvollziehen

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I … statische Problemstellungen unter Verwendung des Prinzips des Freischneidens und der anschließenden Aufstellung der Gleichgewichtsbedingungen lösen.
I ... Systeme aus mehreren Bauteilen hinsichtlich der Kopplung der Einzelteile analysieren, um sie in geeigneter Weise voneinander abgrenzen und freischneiden zu können.
I … dynamische Bewegungen von Starrkörpersystemen mathematisch beschreiben, um das Bewegungsverhalten analysieren und gezielt optimieren zu können

Wissenschaftliche Innovation
I … das systematische Zerlegen des Gesamtsystems in freigeschnittene Teilsysteme erlaubt die Ausarbeitung neuer, innovativer Produktideen.

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I … Grundlegende mechanische Zusammenhänge im Team darlegen, diskutieren und so das Systemverständnis im Team verbessern.
I … Problemlösungsansätze theoretisch und methodisch begründen.

Methodenkompetenz
I … Systemproblemstellungen auf Komponenten herunterbrechen, auf Komponentenebene beschreiben und bezüglich der Rückwirkungen auf das Gesamtsystem bewerten

Digitale Kompetenzen
I … erlernen der mathematischen Beschreibung mechanischer statischer und dynamischer Zusammenhänge als Basis digitaler Komponenten- und Systemabbildungen

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I … Erkenntnisse aus der Statik und Dynamik von mechanischen Systemen auf Problemstellungen im alltäglichen Ingenieursbetrieb anwenden.
I … die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung für vielfältige Problemstellungen heranziehen und dadurch auch neue Lösungen erschließen.


Inhalte
I Statik starrer Körper
I Kraftbegriff,
I Kräftezerlegung/-reduktion
I Momente und ebene Kräftesysteme
I Statisch bestimmte Lagerung
I Gleichgewichtsbedingungen
I Schwerpunkt
I Haft- und Gleitreibung
I Momentanpol
I Geschwindigkeitszustand
I Beschleunigungszustand
I Kinetik des starren Körpers
I Schwerpunktsatz
I Drallsatz, Massenträgheitsmoment, Satz von Steiner
I Drehung eines Körpers um eine feste Achse
I Arbeits- und Energieerhaltungssatz
I Arbeit, Energie, Leistung, Wirkungsgrad


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: keine
empfohlen: Vorkurs Mathematik/ Vorkurs Physik


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Klausur 90 Minuten (benotet)

5 ECTS
Engineering-Methoden

Engineering-Methoden

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, haben die Studierenden eine Einführung in die Grunddisziplinen der Elektrotechnik und Mechatronik bekommen. Sie haben einfache Aufgabenstellung der Elektronik, Programmierung und Konstruktionslehre mit analytischen und rechnergestützten Methoden bearbeitet.

Wissen und Verstehen
I Die Studenten kennen die Methoden zur Analyse einfacher linearer Netzwerke. Sie kennen rechnergestützte Simulationstools für elektronische Schaltungen.
I Sie kennen einen einfachen Mikrocontroller (Arduino) und können diesen mit der Integrierten Entwicklungsumgebung (C- basiert) programmieren.
I Sie können eine elektronische Schaltung praktisch aufbauen und verdrahten.
I Sie kennen die Grundsätze der elektronischen Messtechnik für Gleich- und Wechselspannungen.
I Sie kennen die Vorgaben zur Erstellung einer technischen Zeichnung.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I Die Studenten können einfache lineare Netzwerke berechnen. Mit dem Überlagerungssatz können Sie auch eine Versorgung mit mehreren Quellen betrachten. Sie können die Netzwerke auch mit einem rechnergestützten Simulationstool (Spice) analysieren und damit das Ergebnis der Berechnung kontrollieren oder komplexere Netzwerke betrachten.
I Sie können den Mikrocontroller programmieren und damit eine elektronische Schaltung betreiben. Sie können die elektronische Schaltung verstehen und auf einer bereitgestellten Platine aufbauen und verdrahten.
I Sie können die Funktionsweise der Schaltung mit einem Oszilloskop vermessen und analysieren.
I Sie können für die angefertigte Schaltung ein Gehäuse entwerfen und davon eine technische Zeichnung erstellen.

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I Die Studenten haben einen Überblick über die typischen Themenstellungen des Elektrotechnik-Studiums erhalten. Sie können Ihre eigenen Fähigkeiten und Interessen für sich und im Gruppenvergleichen reflektieren. Sie haben einen Überblick über das Zusammenwirken der einzelnen technischen Disziplinen erhalten und können deren Wichtigkeit für ihre geplanten Schwerpunkte beurteilen.


Inhalte
a) Rechnergestütztes Engineering:
Elektronik
- Spannungsquellen, Stromquellen, Widerstände
- Knotenregel, Maschenregel
- Serienschaltung und Parallelschaltung
- Lineare Netzwerke
- Vereinfachte Netzwerkanalyse mit dem Überlagerungssatz
- R2R Netzwerke zur DA-Wandlung
- Operationsverstärker zur Signalaufbereitung und Verstärkung

Programmierung
- Computer und Mikrocontroller
- Funktionsweise des Arduino Boards mit einem ATMEGA 328 Mikrocontroller
- Einführung in die Programmierung des Arduinos mit der DIE
- Grundfunktionen: Digitale und Analoge IO Prozesse
- Funktionsweise eines digitalen Funktionsgenerators
- Abschätzung von Zeit- und Wertauflösung des Funktionsgenerators

Konstruktion
- Erstellung von technischen Zeichnungen

b) Engineering Projekt:
I Aufbau eines DA-Wandlers mit Arduino und einem R2R Netzwerk
I Programmierung eines Digitalen Funktionsgenerators auf dem Arduino
I Aufbau und Verdrahtung einer Verstärkerschaltung zur Signalaufbereitung und Ausgabe
I Erstellung von technischen Zeichnungen für ein Gehäuse
I Aufbau des Funktionsgenerators
I Test des Funktionsgenerators mit einfachen Schaltungen und einem Oszilloskop


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: keine
empfohlen: Grundkenntnisse Physik


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Vorlesung: Teilnahme an den Vorlesungen.
Projekt: Erfolgreiche Erstellung des Funktionsgenerators und durchführen von Versuchen im Labor und Heimlabor.

5 ECTS

2. Semester

30 ECTS
Mathematik 2

Mathematik 2

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, …

Wissen und Verstehen
I … können die Studierenden fortgeschrittene mathematische Beschreibungs- und Lösungsverfahren zu den in Abschnitt 4 aufgeführten Themen benennen.
I … sind die Studierenden in der Lage, die Grundlagen weiterer mathematischer Formalismen im Rahmen der in Abschnitt 4 aufgeführten Themen zu verstehen.
I … können die Studierenden vertieftes Grundlagenwissen in Mathematik vorweisen.
I … können die Studierenden die Bedeutung der Mathematik für ihr Fachgebiet erkennen.
I … kennen die Studierenden grundlegende MATLAB-Funktionalitäten.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I … können die Studierenden in Einzelfällen komplexe Lösungsmethoden aus bekannten, einfachen Bausteinen zusammensetzen.
I … sind die Studierenden in der Lage, die Grundlagen mathematischer Formalismen im Rahmen der in Abschnitt 4 aufgeführten Themen anzuwenden.
I … sind die Studierenden in der Lage, analytische und grafische Lösungen auf Plausibilität zu überprüfen.
I … sind die Studierenden in der Lage, komplexere Probleme ihres Fachgebietes zu analysieren und mithilfe der Mathematik Lösungen zu erarbeiten.
I ... können die Studierenden MATLAB zur Lösung einfacher Anwendungsaufgaben einsetzen.

Wissenschaftliche Innovation
I … haben die Studierenden fortgeschrittene mathematische Grundlagen, um darauf weitergehende wissenschaftliche Vertiefungen aufzubauen.

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I … können die Studierenden die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung einer Anwendungsaufgabe heranziehen.
I … können die Studierenden in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für eine gestellte Aufgabe zu finden.

Methodenkompetenz
I … könnnen die Studierenden aus dem Werkzeugkasten der fortgeschrittenen mathematischen Methoden die passenden Werkzeuge auswählen und fachgerecht anwenden.

Digitale Kompetenzen
I … können die Studierenden die Implementierung von Algorithmen und Methoden in Software nachvollziehen und in einfachen Fällen auch selbst vornehmen.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I … können die Studierenden einen erarbeiteten Lösungsweg methodisch begründen.
I … sind die Studierenden in der Lage, die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich einzuschätzen.


Inhalte
a) Mathematik 2:
I Komplexe Zahlen und Funktionen
I Funktionen mit mehreren Variablen
I Matrizen
I Differentialgleichungen

b) Labor Mathematik 2:
I MATLAB-Anwendungen


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: keine
empfohlen: Mathematik 1


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) Midterm (freiwillig, bewertet mit 1/10 der Gesamtpunktezahl)
a) Klausur 90 Minuten (bewertet mit 9/10 der Gesamtpunktezahl)
b) Testat (unbenotet)
Die Modulnote (5 Credits) berechnet sich anhand der Summe der erreichten Punkte.

5 ECTS
Elektronik

Elektronik

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I … die Funktion aller wichtigen elektronischen Grundbauelemente verstehen.
I … elektronische Schaltungen verstehen.
I ... elektronische Schaltungen elektrisch und thermisch auslegen
I … die enorme Bedeutung der Elektronik für die Fahrzeugtechnik und weitere Anwendungsfelder erkennen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I … elektronische Schaltungen berechnen.
I … Auswahl elektronischer Grundbauelemente für elektronische Schaltungen anhand ihrer Kenngrößen.
I … Verluste und thermische Auslegung von elektronischen Schaltungen analysieren und bewerten.
I … sich in neue Themengebiete zur Elektronik einarbeiten.

Wissenschaftliche Innovation
I … gängige Simulationswerkzeuge (LTSpice) der Elektronikentwicklung anwenden.
I … Übertrag des Erlernten auf innovative Schaltungskonzepte.

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I … die gelernten Kenntnisse in der Elektronik zur Auslegung und oder Bewertung von Fragestellungen in der Fahrzeugtechnik und anderen wichtigen Anwendungsfeldern heranziehen und diese theoretische und methodisch begründen.
I … Ergebnisse der Laborversuche in der Gruppe fachlich diskutieren und Schlussfolgerungen ziehen.
I … innerhalb der Laborgruppe kommunizieren und kooperieren, um die Auswertungen ingenieursgerecht zu dokumentieren

Methodenkompetenz
I … Analyse elektronischer Schaltungen.
I … Grundlagen zur Entwicklung elektronischer Schaltungen.

Digitale Kompetenzen
I … Schaltungen in LTSpice modellieren und Simulationsergebnisse richtig interpretieren.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I … den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
I … die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


a) Elektronik:
I Wiederholung Elektrotechnik
I Halbleiter
I Dioden
I Kühlung
I Bipolartransistoren
I Unipolartransistoren
I Transistoren als Schalter
I Operationsverstärker

b) Labor Elektronik:
I Praktische Versuche zu den Inhalten der Vorlesung Elektronik


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: keine
empfohlen: Informatik 1, Elektrotechnik 1


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) Klausur 90 Minuten (benotet)
b) Testat (unbenotet), Teilnahme verpflichtend, Erstellen eines Versuchsberichts

5 ECTS
Informatik 2

Informatik 2

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I … Grundlagen der Programmierung in den Sprachen C und C++ verstehen.
I … Grundlagen der Objektorientierung beschreiben.
I … fremde C-Programme verstehen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I … kleinere Programmieraufgaben in C-typischer Programmiertechnik analysieren, strukturieren und implementieren.
I … Fehler in der Software suchen und Debugging-Techniken anwenden.
I … die Grundideen des Software-Engineering anwenden.
I … vorhandene C-Programme hinsichtlich Ressourcenbedarf optimieren.
I … Aufgabenstellungen für eine algorithmische Bearbeitung strukturieren und aufbereiten.

Wissenschaftliche Innovation
I … Algorithmen in C umsetzen.
I … Programmen und Programmprojekten modularisieren.


Inhalte

a) Informatik 2:
I Grundstruktur von C-Programmen
I Einfache und zusammengesetzte Variablentypen, Anweisungstypen, bedingte Anweisungen, Schleifen
I Ein- und Ausgabe über Dateien
I Funktionen, Pointer und Adressarithmetik, Strukturen
I Dynamische Speicherverwaltung
I Editor, Präprozessor, Compiler, Linker, statische und dynamische Bibliotheken, Header-Files
I Programmprojekte, strukturiertes und modulares Programmieren im Team
I Objektorientierung

b) Labor Informatik 2:
I Programmierübungen zum jeweiligen Vorlesungsstoff


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: keine
empfohlen: Informatik 1


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) und b) Klausur 90 Minuten (benotet)
b) Testat (unbenotet)

5 ECTS
Elektrotechnik 2

Elektrotechnik 2

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I … auf vertiefte Grundkenntnisse der Elektrotechnik im elektrotechnischen/mechatronischen Umfeld und im Fahrzeugumfeld zurückgreifen.
I … den Aufbau und Funktion von modernen Bordnetzkomponenten beschreiben.
I den Aufbau und Funktion von Wechselstromanwendungen in elektrischen Anlagen und im Fahrzeug kennenlernen

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I … die periodischen und transienten Vorgänge, insbesondere aus dem Fahrzeugumfeld verstehen und analysieren.
I … elektrische/mechatronische und fahrzeugmechatronische Systeme physikalisch modellieren.
I … elektrotechnische Anwendungen im industriellen Umfeld und im Fahrzeug analysieren und bewerten.
I ... theoretische Ergebnisse für reale Beispiele aus industriellen Umfeld und dem Fahrzeugumfeld übertragen und validieren.

Wissenschaftliche Innovation
I …transiente und periodisch-stationäre Vorgänge in Netzwerken mit einem Energiespeicher analytisch lösen

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I … Elektrotechnische Anwendungen gegenüber anderen Ingenieuren präzise kommunizieren

Methodenkompetenz
I … Darstellung von elektrischen Netzwerken als physikalisches Modell
I …Ableitung eines implementierbaren mathematischen Modells

Digitale Kompetenzen
I … Netzwerke in MATLAB implementieren und lösen

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I … Bedeutung der Elektrotechnik für Mobilität und Energieversorgung im Sinne der Energiewende (Sektorkopplung) reflektieren und einschätzen.


Inhalte
I Wechselstromanalyse mit komplexer Rechnung, Schein-, Wirk- und Blindleistung, Netzwerke bei veränderlicher Frequenz, Filterschaltungen, Übertragungsfunktion und Bode-Diagramm, Transformator, Drehstromnetzwerke
I Anwendung von MATLAB zur Wechselstromanalyse
I Elektroakustische Wandler, Impedanz- und Schnelleübertragungsfunktion
I Ausgleichsvorgänge in Schaltungen mit Kapazitäten und Induktivitäten, Grundprinzip DCDC-Wandler
I Demo zur Anwendung von MATLAB/Simulink auf physikalische Modelle in der Elektrotechnik/Mechatronik sowie der Fahrzeugmechatronik
I Maxwell’sche Feldgleichungen, Vierpole und Leitungen, Ausblick zu elektromagnetischen Wellen


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: keine
empfohlen: Elektrotechnik 1


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Klausur 90 Minuten (benotet)

5 ECTS
Messtechnik

Messtechnik

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I … die enorme Bedeutung der Messtechnik für alle technischen Anwendungen erkennen.
I … grundsätzlicher Aufbau einer Messkette benennen und beschreiben.
I … Signaldarstellung, Messwertanalyse sowie Fehlerursachen in einer Messkette verstehen
I … Messtechnik und Sensorik unterscheiden.
I … Messplanung und -durchführung beschreiben.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I … Messketten auslegen und berechnen.
I … Messergebnisse anhand bestimmter Verfahren analysieren, bewerten und darstellen.
I … sich in neue Themengebiete zur Elektronik und Messtechnik einarbeiten.
I … Messungen ingenieursmäßig planen und durchführen mit geeigneten Messmitteln.

Wissenschaftliche Innovation
I … gängige Simulations- und Automatisierungswerkzeuge (Matlab/Simulink) in der Messtechnikentwicklung anwenden.
I … geeignete Messtechnik für entwicklungsbegleitende Untersuchungen sowie div. Experimente auswählen und einsetzen.
I … Messketten optimieren.

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I … die gelernten Kenntnisse in der Messtechnik zur Auslegung und oder Bewertung von Fragestellungen in der Fahrzeugtechnik und anderen Anwendungsfelder heranziehen und diese theoretische und methodisch begründen.
I … Ergebnisse der Laborversuche in der Gruppe fachlich diskutieren und Schlussfolgerungen ziehen.

Methodenkompetenz
I … Auswahl geeigneter Messmittel anhand deren Datenblätter.
I … Planung und Durchführung von entwicklungsbegleitenden Messkampangen.

Digitale Kompetenzen
I … Einsatz von Matlab/Simulink in der Messtechnik.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I … den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
I … die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


Inhalte
a) Messtechnik:
I Messen und Umgang mit Einheiten
I Die Messeinrichtung
I Beschreibung von Messsignalen und -ketten
I Komponenten in der (elektrischen) Messkette
I Bewertung von Messergebnissen
I Elektrische Messtechnik
I Messplanung und -Umsetzung

b) Labor Messtechnik:
I Praktische Versuche zu den Inhalten der Vorlesung Messtechnik


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: keine
empfohlen: Elektrotechnik 1


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) Klausur 90 Minuten (benotet)
b) Testat (unbenotet), Teilnahme verpflichtend, Erstellen eines Versuchsberichts

5 ECTS
Design elektronischer Systeme

Design elektronischer Systeme

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I Den Ablauf im Design und in der Herstellung elektronischen Baugruppen verstehen
I Elektrische Bauelemente anhand des Datenblatt für einen Schaltplan anlegen
I Eine notwendige Datenstruktur bezüglich Anforderungen der Fertigung verstehen und adaptieren

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I Verständnis von Schaltplänen / Stromlaufplänen und Gliederung nach Baugruppen
I Kenntnisse über die Herstellungsprozesse von umsetzen für das Design elektronischer Baugruppen
I Detaillierte Festlegung einer Ablaufreihenfolge für die Herstellung elektronischer Systeme
I Kommunikation nach außen bezüglich technischer Fragestellungen

Wissenschaftliche Innovation
I Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse zur Lösung von ECAD-Aufgaben zu gewinnen.
I Erstellung von Schaltpläne / Stromlaufplänen mithilfe von Zeichnungen und Beschreibungen
I eigenständig und in der Gruppe: Ansätze für neue Schaltungsvorgaben entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.
I Konzepte zur Optimierung von technischen Aufgabenstellungen mithilfe von Zeichnungen, Schaltplänen erstellen
I Umsetzung von Layoutvorgaben für eine Fertigung

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I aktiv innerhalb einer Organisation bzgl. Zeichnungen, ECAD-Modellen und Schaltplänen kommunizieren und mit deren Hilfe Informationen beschaffen und verteilen.
I die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung von Zeichnungen und Schaltplänen heranziehen und nach anderen Gesichtspunkten auslegen.
I ECAD-Modelle und Schaltpläne präsentieren und fachlich diskutieren.
I in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für Layoutaufgaben zu finden …

Methodenkompetenz
I Herangehensweise zur Erstellung elektronischer Baugruppen
I Interaktion mit im Herstellungsprozess relevanten Akteuren
I Grafische Aufbereitung und Diskussion der Ergebnisse

Digitale Kompetenzen
I Verwendung von ECAD-Tools bezüglich Umsetzung von Stromlaufplänen / Schaltplänen
I Herstellung von elektronischen Modellen zur Visualisierung von Arbeitsergebnissen
I Kenntnis über Ablagestrukturen von ECAD-Programmen

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I Der Studierende ist in der Lage, Funktionslaufpläne bezüglich Funktion zu eruieren

Inhalte
A)
I Datenblattanalyse
I Umsetzen externer Anforderungen
I Erstellen von Stücklisten
I Toleranzen und Passungen
I Toleranzen für Form und Lage
I Darstellen von Baugruppen
I Lasten- und Pflichtenheft
I methodisches Layout

B)
I Anwenden der theoretischen Kenntnisse der Vorlesung auf eine praxisnahe Entwicklungsaufgabe
I methodisches Suchen nach Lösungsansätzen
I Bewerten von Konzepten
I Erstellen von Schaltplänen inkl. Routing und Layout
I Ableitung von einzelnen Funktionsgruppen
I Ausarbeitung von Projektpräsentationen
I Diskussion und Verteidigung der eigenen Ideen im Wettbewerb mit konkurrierenden Konzepten


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Elektrotechnik 1
empfohlen: Mathematik


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Klausur 90 Minuten

5 ECTS

3. Semester

30 ECTS
Mathematik 3

Mathematik 3

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I … die Definition von Folgen und Reihen wiedergeben.
I … zwischen Potenzreihen und Fourier-Reihen unterscheiden.
I … mit dem Gibbschen Phänomen umgehen.
I … Urnenmodelle verstehen.
I … diskrete und kontinuierliche Dichten und Verteilungsfunktionen verstehen.
I … Maßzahlen für Messreihen aufstellen.
I … Definition von Punktschätzern benennen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I … eine Funktion in eine Reihe entwickeln.
I … mit Potenzreihen rechnen.
I … Fourier-Koeffizienten berechnen.
I … Wahrscheinlichkeiten für gegebene Ereignisse berechnen.
I … einen Hypothesentest durchführen.
I … den passenden Reihenansatz einer gegebenen Funktion auswählen.
I … die Approximationsgüte feststellen und bewerten.
I … Werte von Fourier-Koeffizienten interpretieren.
I … die passende Verteilung zu einem gegebenen Experiment bestimmen.
I … das Ergebnis eines Hypothesentests interpretieren.
I … komplizierte Potenzreihen mithilfe von bekannten, einfachen Potenzreihen herleiten.
I … Fourier-Reihen von zusammengesetzten Funktionen bestimmen.
I … Wahrscheinlichkeitsexperiment auf Basis einer textuellen Beschreibung erstellen.

Wissenschaftliche Innovation
I … einen Hypothesentest aufstellen.

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I ... können die Studierenden die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung einer Anwendungsaufgabe heranziehen.
I … können die Studierenden in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für eine gestellte Aufgabe zu finden.

Methodenkompetenz
I … könnnen die Studierenden aus dem Werkzeugkasten der fortgeschrittenen mathematischen Methoden die passenden Werkzeuge auswählen und fachgerecht anwenden.
Digitale Kompetenzen
I … können die Studierenden die Implementierung von Algorithmen und Methoden in Software nachvollziehen und in einfachen Fällen auch selbst vornehmen.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I können die Studierenden einen erarbeiteten Lösungsweg methodisch begründen.


Inhalte
I Potenzreihen
I Fourier-Reihen
I Wahrscheinlichkeitsrechnung
I Statistik


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
empfohlen: Mathematik 1, Mathematik 2


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Klausur 90 Minuten (benotet)

5 ECTS
Elektronik 2

Elektronik 2

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden Analoge Schaltungen, wie sie beispielsweise in den Eingangsstufen von Sensorelektroniken verwendet werden, verstehen, analysieren und auslegen. Es ist auch ein tieferes Verständnis für die Eigenschaften realer Bauteile und Schaltungen wie Rauschen, ESD-Schutz und Störspannungen vorhanden. Wichtige Grundschaltungen, wie sie beispielsweise in Mikrocontrollern integriert sind, AD und DA-Wandler, Oszillatoren, PLL-Kreise und serielle Bussysteme sind bekannt und werden von ihrer Funktionsweise verstanden.

Wissen und Verstehen
I Die Studierenden kennen die grundlegenden Analogschaltungen mit OPs, da diese anhand von Eingangsverstärkern erläutert wurden. Sie können das Übertragungsverhalten mit Filterschaltungen erster und zweiter Ordnung gezielt gestalten. Hier wird die komplexwertige Rechnung vertieft. Sie kennen die zum ESD-Schutz notwendigen Bauelemente und können diese in eine Schaltung integrieren. Die wichtigsten Typen von AD und DA-Wandlern sind bekannt. Anhand der Funktionsweise und der typischen Eckdaten kann der richtige Wandlertyp selektiert werden. Neben analogen sind auch digitale Oszillatoren von ihrer Bauweise und Funktion bekannt. Die für den Betrieb eines Mikrocontrollers notwendigen Komponenten wie Quarzoszillator und PLL Schleife sind bekannt und können in einem Schaltungsdesign umgesetzt werden. Die Bussysteme von Mikrocontrollern sind bekannt, wobei hier der Schwerpunkt weniger auf der elektronischen Gestaltung liegt.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I Die Studierenden können typische Schaltungen, wie sie beispielsweise bei analogen und digitalen Sensoren eingesetzt werden, verstehen und deren Funktionsweise quantitativ nachvollziehen. Sie wenden dazu die in der Elektrotechnik erlernten Methoden der Schaltungsanalyse, die Funktionsweise aktiver und passiver Bauelemente so wie erforderlichen Rechentechniken an. Sie kennen typische Bauelemente und können die Datenblätter anderer Bauteile richtig lesen. Mit diesen Informationen ist ihnen der Entwurf und die Dimensionierung einer Schaltung möglich. Mit dem erworbenen Wissen können bestehende Schaltungen analysiert und verbessert werden. Die Kenntnis von Analysetools, wie Spice, ergänzt dabei den theoretischen Ansatz. Bei geänderten Anforderungen oder für neue Projekte kann mit den behandelten Grundlagen ein neues Schaltungsdesign entwickelt werden.

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I Die Studierenden kennen die wichtigsten Fachbegriffe in deutscher und englischer Sprache, so dass sie Themen im Internet recherchieren können. Sie sind mit den elektronischen Komponenten, grundlegenden Schaltungsdesigns und Methoden vertraut, so dass sie Problemstellungen mit Kollegen diskutieren können. Neben theoretischen Berechnungen können Sie rechnergestützte tools (Spice – Altium nur bedingt) zum Schaltungsdesign und zur Signalanalyse verwenden


Inhalte
a) Elektronik 2:
I Operationsverstärker: Eigenschaften und Schaltungen
I Filter: Hochpass, Tiefpass, Bandpass; erster und zweiter Ordnung; aktiv und passiv
I Rauschen: Rauscharten, Rauschberechnung, Störspannungsunterdrückung
I ESD: ESD-Modelle und Schutzschaltungen
I AD Wandler: Verschiedene Typen, Funktionsweisen und Eigenschaften
I DA Wandler: Typen und Funktionsweise
I Oszillatoren: Digital, Analog, Quartz
I PLL: Phase Locked Loop Schaltungen und Anwendungen
I Serielle Bussysteme: Verschiedene Busse und Eigenschaften

Übung (im Rahmen der Vorlesung):
I Berechnung der Eigenschaften von OPs; Verstärkung, Grenzfrequenz, slew-rate, offset….
I Berechnung des Übertragungsverhaltens von Filtern und gestaffelten Filterschaltungen.
I Berechnung des SNR von OPs
I Auflösung und Funktionsablauf ADC
I Berechnung R2R DAC
I Auslegung digitaler Oszillator NE555, Analoge Oszillatoren z.B. Wien

b) Labor Elektronik 2:
3 Versuche aus dem Portfolio:
I Differenzverstärker
I Isolator
I Operationsverstärker
I Motorsteuerung
I Oszillator
I AD-Wandler
I Induktiver Näherungsschalter


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: keine
empfohlen: Elektrotechnik 1, Elektrontechnik 2, Elektronik 1


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Klausur benotet (90 min)

5 ECTS
Informationstechnik

Informationstechnik

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I grundlegende Begriffe der Datenkommunikation wie Modulation, Topologie, Multiple-Access-Protokolle, Fehlererkennung und Fehlerkorrekturverfahren einordnen und erklären
I die grundlegenden Zusammenhänge zwischen klassischen Methoden der Kommunikationstechnik, der Netzwerktechnik sowie der Nachrichtentechnik und Informationstheorie kennen und verstehen
I den Zweck von Referenzmodellen einordnen und verstehen und kennen die Referenzmodelle OSI und TCP/IP
I den grundlegenden Zusammenhang zwischen Datenrate und Signalbandbreite versehen
I grundlegende Methoden der Leitungscodierung und Modulation kennen und vestehen
I den Zweck von Vielfachzugriffsverfahren versehen und kennen verschiedene grundlegende Duplexing- und Multiplexingverfahren
I den Zweck von Carrier-Sensing Verfahren kennen und verstehen
I die grundlegenden Ethernet-Technologien kennen
I die Zuweisung von Adressen in IPv4 Netzwerken verstehen
I die grundlegenden Funktionsprinzipien hinter einfachen Routing-Algorithmen nachvollziehen
I die Grundlagen der imperativen Programmierung darlegen und die Zusammenhänge zwischen den Programmierkonzepten verstehen.
I die wesentlichen Bausteine von C-Programmen verstehen.
I die Prinzipien der modularen Programmierung erklären.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.
I den Zweck der auf den verschiedenen Netzwerk-Layern verwendeten Modulations- Codierungs- und Vielfachzugriffsverfahren nachvollziehen und dieses Wissen auch in einem neuen Kontext anwenden
I die Eignung bestimmter Kommunikationstechnologien für spezifische Anwendungen einschätzen.
I Adressen in einfachen IPv4 Netzwerken zuordnen und IPv4 Netzwerke in Subnetze unterteilen.
I die begrenzenden Faktoren der erreichbaren Datenrate auf einem Medium abschätzen.
I Neue Computer-Programme in C erstellen.
I bestehenden Programmcode analysieren.
I bestehende Computer-Programme optimieren.
I Zusammenhänge erkennen und einordnen.

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.
I Grundlegende Ergebnisse der Informationstechnik auslegen und zulässige Schlussfolgerungen ziehen

Methodenkompetenz
I informationstheoretische Methoden und andere erlernte Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung der technischen Realisierbarkeit von informationstechnischen Systemen heranziehen

Digitale Kompetenzen
I mit Entwicklungsumgebungen zur Erstellung von Programmen umgehen
Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I die erlernten Kenntnisse, Methoden und Funktonsprinzipien zur tieferen Einarbeitung und informationstechnische Themen und Fragestellungen nutzen


Inhalte
a) Kommunikationssysteme:
I Grundlagen der Kommunikationstechnik
I Grundlegende Prinzipien der Kommunikationstechnik
I Grundlagen der digitalen Kommunikation und Informationstheorie
I Referenzmodelle
I OSI-Referenzmodell, TCP/IP Referenzmodell
I Medienzugriff und Mehrbenutzerkommunikation
I Datenrate und Signalbandbreite
I Leitungsgebunde und drahtlose Übertragungsverfahren
I Leitungs- und Kanalcodierung
I Kommunikation auf der Bitübertragungsschicht
I Duplexing und Multiplexing
I Carrier-Sensing-Verfahren
I Paketübertragung auf der Netzwerk-Schicht
I Adressierung in IP-Netzwerken
I Routing

b) Software-Engineering:
I Grundlagen der C Programmierung (Variablen, Funktionen, Kontrollstrukturen, …)
I Präprozessor
I Structs, Bitfelder, Felder, Zeichenketten
I Umgang mit Zeigern (inkl. void-Zeiger, Funktionszeiger)
I Modulare Programmierung
I Einfache Algorithmen in C
I Programmierstandards


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
empfohlen: Informatik


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Klausur 90 Minuten (benotet)

5 ECTS
Elektrotechnik 3

Elektrotechnik 3

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden elektrische Systeme analysieren und deren Wirkungsweise verstehen. Und sie…

Wissen und Verstehen
I … verstehen die grundsätzliche Beschreibung von Vierpolen und wissen, wie man diese ermittelt.
I … sind in der Lage, Drehstromsysteme zu benennen, und verstehen die wichtigsten Begriffe aus diesem Bereich.
I … verstehen die verschiedenen Phasen der Einschwingvorgänge dynamischer Systeme und können diese begrifflich zuordnen.
I … kennen das fachübergreifende Zusammenwirken verschiedener Systemkomponenten und können in Systemen denken.
I … sind in der Lage, zwischen elektrisch kurzer und elektrisch langer Leitung zu unterscheiden, und können die Brechung und Reflexion elektromagnetischer Wellen bestimmen.
I … können die Vorteile einer systematischen und zielorientierten Herangehensweise an Problemstellungen erkennen
I … kennen die Vorteile des systemischen und strukturierten Denkens.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I … können der Vierpolmatrizen von beliebigen elektrischen Netzwerken erstellen und miteinander verknüpfen.
I … können Strom- und Leistungsberechnung im Drehstromnetz durchführen.
I … können das Übertragungsverhalten von Vierpolen analysieren und die Ergebnisse interpretieren.
I … sind fähig, Einschaltvorgänge von elektrischen Netzwerken zu berechnen und zu zeichnen.
I … können die Messgeräte Digitalvoltmeter und Oszilloskop verwenden sowie PC-basierte Messtechnik einsetzen.
I … können die Struktur der Drehstromsysteme erkennen und deren Auswirkung auf die Ströme illustrieren.
I … sind fähig, Einschwingvorgänge an Hand der Schaltung zu analysieren und die Ergebnisse zu interpretieren.
I … sind in der Lage, Signale auf elektrischen Leitungen zu analysieren und zu bewerten.
I … sind in der Lage zur grundsätzlichen Konzeption, Auslegung, Simulation und Realisierung dynamischer Systeme.
I … können das Wissen und Verstehen der Elektrotechnik auf andere Themenbereiche übertragen.

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I … sind in der Lage, Fragestellungen und Lösungen aus dem Bereich der Elektrotechnik gegenüber Fachleuten darzustellen und mit ihnen zu diskutieren.
I … können im Team Lösungskonzepte anhand von Übungsbeispielen erarbeiten.
I … können sich selbst organisieren, die Arbeit strukturieren und Ergebnisse kritisch hinterfragen.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I … können anderen Personen zuhören, sie verstehen und sich mit ihnen verständigen.
I … sind fähig, die Zusammenhänge der für die Aufgabenstellung relevanten technischen Fragestellungen darzustellen.
I … können ihr Wissen und Verstehen der elektrotechnischen Zusammenhänge auf ihre spätere berufliche Tätigkeit anwenden.
I … sind fähig, ihren Lösungsweg durch Argumente gegenüber Vorgesetzten, Mitarbeitern und Kunden zu vertreten.

Inhalte
I Vierpoltheorie: Ersatzschaltbilder und Beschreibung von Vierpolen sowie deren Zusammenschaltung.
I Drehstrom: Vertiefung der Kenntnisse, Berechnung von Spannungen, Strömen, Wirk- und Blindleistungen, Blindleistungskompensation.
I Schaltvorgänge: Berechnung der Ausgleichs- und Übergangsvorgänge bei Schalthandlungen.
I Elektromagnetische Felder: Charakterisierung sowie Berechnung von elektromagnetischen Feldern und der Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen insbesondere der leitungsgebundene Ausbreitung elektrischer Signale


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
empfohlen: Mathematik 1, Mathematik 2 oder äquivalente Kenntnisse: Komplexe Rechnung, Matrizenrechnung, Vektorrechnung, Integral- und Differentialrechnung, lineare Differentialgleichungen, Laplace-Transformation, Elektrotechnik 1, Elektrotechnik 2 oder äquivalente Kenntnisse: komplexe Wechselstromrechnung, Verfahren der Netzwerkanalyse, Drehstromsysteme, Frequenzgang und Bodediagramm, Zeigerdarstellung, elektrische und. magnetische Felder, elektrisches Strömungsfeld


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Schriftliche Prüfung (90 Minuten)

5 ECTS
Signalverarbeitung

Signalverarbeitung

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I die grundlegende Eigenschaften von analogen und digitalen Signalen zuordnen
I die grundlegende Sachverhalte bei zeitkontinuierlichen und zeitdiskreten Systemen beschreiben
I die grundlegende Arbeitsweise von Analog/Digital-Wandlern und Digital/Analog-Wandlern erklären
I die grundsätzliche Verarbeitung von Signalen in einem Signalprozessor oder Rechner nachvollziehen
I die Grundlagen der Modellbildung von Systemen verstehen
I die grundlegende Vorgehensweise beim Entwurf von analogen und digitalen Filtern nachvollziehen und anwenden

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I wichtigen zeitkontinuierliche und zeitdiskrete Elementarsignale erzeugen
I analoge Systemen und digitalen Systeme erstellen
I A/D- und D/A-Wandler auslegen
I Einfache Filter auslegen

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I Fragestellungen und Lösungen aus dem Bereich der analogen und digitalen Signalverarbeitung gegenüber Fachleuten darzustellen und mit ihnen zu diskutieren.
I im Team Lösungskonzepte anhand von Übungsbeispielen erarbeiten

Methodenkompetenz
I Signale analysieren und erzeugen, Systeme analysieren, entwerfen und berechnen.
I einfache Aufgabenstellungen der Signalverarbeitung analysieren und methodisch lösen

Digitale Kompetenzen
I kleine Anwendungen zur zeitdiskreten Signalverarbeitung programmieren
Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
I die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


Inhalte
a) Signalverarbeitung:
I Einführung
- Einführung in zeitkontinuierliche und zeitdiskrete Signale
- Auswirkungen der Quantisierung von Sensoren, A/D-Wandlern und D/A-Wandlern
I Zeitkontinuierliche Signale
- Fourierreihe und ihre Anwendung
- Fourier-Transformation und ihre Anwendung
I Zeitkontinuierliche Systeme
- Eigenschaften zeitkontinuierlicher Systeme
- Wichtige Anwendungen der Laplace-Transformation
- Stabilität zeitkontinuierlicher Systeme
I Zeitkontinuierliche Filter
- Entwurf und Anwendung einfacher Filter : Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Bandsperre
I Zeitdiskrete Signale
- Abtast-Haltevorgang und Abtast-Theorem nach Shannon
- Zeitdiskrete Fourier-Transformation , Fast-Fourier-Transformation und ihre Anwendungen
I Zeitdiskrete Systeme
- Differenzengleichung
- Zeitdiskrete Faltung
- z-Transformation und z-Übertragungsfunktion
- Wichtige Anwendungen der z-Transformation
- Stabilität zeitdiskreter Systeme
- Rekursive und nichtrekursive Filter
- Wahl der Abtastzeit

b) Labor Signalverarbeitung:
I Grundlegende Vorgehensweise bei der digitalen Signalverarbeitung an einem einfachen Beispiel
I Zeitdiskrete Fourier-Transformation und ihre Anwendung
I Anwendung der Differenzengleichung
I Anwendung des zeitdiskreten Faltungssatzes


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
empfohlen: Mathematik 1 und 2


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) Midterm (bewertet mit 1/5 der Gesamtpunktezahl
a) Klausur 90 Minuten (bewertet mit 9/10 der Gesamtpunktezahl)
b) Testat: erfolgreiche Vorbereitung und erfolgreiche Abnahme aller Laborübungen mit Bericht (bewertet mit 1/10 der Gesamtpunktzahl)
Die Modulnote (5 Credits) berechnet sich anhand der Summe der erreichten Punkte.

5 ECTS
Digitaltechnik

Digitaltechnik

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I logische Verknüpfungen und Rechenregeln der Schaltalgebra verstehen und anwenden
I verschiedene Realisierungsmöglichkeiten von logischen Verknüpfungen aufzählen
I die Funktion und den Aufbau von digitalen Standardbaugruppen wie Multiplexer Flipflops oder Zähler erklären
I erklären, was man unter programmierbaren Logikbausteinen versteht
I den Aufbau von sequenziellen Logikschaltungen nachvollziehen und können diesen erklären
I den grundsätzlichen Aufbau einer einfachen CPU beschreiben
I die wichtigsten VHDL-Sprachkonstrukte zur Hardwarebeschreibung verstehen und anwenden
I die Konzepte der Verhaltens- und Strukturbeschreibung von Baugruppen in VHDL verstehen und anwenden
I das grundlegende Funktionsprinzip von gängigen FPGAs erklären

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I kombinatorische und sequenzielle Logikschaltungen entwickeln und realisieren
I einfache Logikschaltungen mit VHDL beschreiben
I Zählerschaltungen entwickeln
I verschiedene Flipflop-Typen aufbauen und anwenden
I im Team Logikschaltungen beschreiben und in programmierbaren Logikbausteinen implementieren
I sequenzielle Logikschaltungen mit unterschiedlichen Flipflop-Typen entwerfen und realisieren
I kombinatorische und sequenzielle Logikschaltungen in VHDL beschreiben
I VHDL-Baugruppen zu größeren Funktionseinheiten kombinieren
I einfache VHDL-Hardwarebeschreibungen erstellen, synthetisieren und in einem PFGA implementieren

Wissenschaftliche Innovation
I im überschaubaren Umfang kombinatorische und sequenzielle Logikschaltungen zur innovativen Lösung technischer Aufgabenstellungen entwerfen und auf programmierbaren Logikbauelementen implementieren

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I die Einsatzmöglichkeiten von kombinatorischen und sequenziellen Logikschaltungen beurteilen, und Schlussfolgerungen bezüglich ihrer Eignung für eine bestimmte Aufgabe ziehen
I digitale Aufgabenstellungen und Kundenanforderungen analysieren und Methoden zu deren Lösung erarbeiten
I verschiedene Realisierungsmöglichkeiten von digitalen Schaltungen analysieren und beurteilen, und Lösungsvorschläge für konkrete Aufgaben erarbeiten.

Methodenkompetenz
I die Methode der Beschreibung von digitalen Schaltungen mit Hilfe der Hardwarebeschreibungssprache VHDL einsetzen, um abstrakt komplexe Logikfunktionen zu beschreiben und zu realisieren

Digitale Kompetenzen
I grundlegend mit Entwicklungsumgebungen zur Programmierung von FPGAs umgehen
Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I konkrete digitaltechnische Problemstellungen abstrahieren und Lösungen methodisch, z.B. durch schaltalgebraische Beschreibung erarbeiten


Inhalte
a) Digitaltechnik:
I Logische Verknüpfungen und Rechenregeln
I Entwurf und Realisierung von kombinatorischen Logikschaltungen
I Programmierbare Logik
I Hardware-Beschreibung mit VHDL
I Flipflops
I Entwurf von sequenziellen Logikschaltungen, Zählern und Registerschaltungen
I Codes, Zahlensysteme und Rechenschaltungen

b) Labor Digitaltechnik:
I Praktischer Umgang mit VHDL
I Umgang mit programmierbaren Logikbauelementen und den dazugehörenden Entwicklungswerkzeugen
I Verhaltensbeschreibung und Realisierung von kombinatorischen und sequenziellen Logikschaltungen
I Strukturbeschreibung von komplexeren digitalen Systemen und Aufbau solcher Systeme aus kleineren Modulen


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: keine
empfohlen: Elektronik oder äquivalente Kenntnisse (FET und Bipolartransistoren als Schalter), Informatik (Zahlensysteme)


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) Schriftliche Prüfung (90 Minuten)
b) Erfolgreiche Bearbeitung der Laboraufgaben im Team inklusive ausführlicher selbständiger Vorbereitung und Bericht

5 ECTS

4. Semester

30 ECTS
Regelungstechnik

Regelungstechnik

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierende modellbasierte mechatronische Systeme auslegen, simulieren und regeln.

Wissen und Verstehen
Die Studierenden…
I kennen und verstehen die Bedeutung der Simulation und Regelungstechnik in der Mechatronik
I kennen die verschiedenen Möglichkeiten und Rahmenbedingungen für den Einsatz von Simulationsmethoden in der Mechatronik
I kennen die Standard-Übertragungsglieder (z.B. P, I, PT1, PT2), die Standard-Regler (z.B. P, PI, PID) sowie den Aufbau und die Wirkungsweise eines Standardregelkreises
I kennen und verstehen die mathematischen Methoden zur Beschreibung, Analyse und Synthese von Regelsystemen in Bildbereich der Laplace- und z- Transformation

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I sind in der Lage, die Simulation und Regelung von mechatronischen Systemen im Zeitbereich durchzuführen und die Ergebnisse darzustellen.
I sind in der Lage Regelungen im Laplace- und z-Bildbereich Regelsysteme zu analysieren, zu dimensionieren und in Betrieb zu nehmen.
I haben die Fähigkeit erworben, diese Kenntnisse auf ausgewählte Beispiele der Mechatronik anzuwenden.


Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
Die Studierenden…
I sind in der Lage, Fragestellungen und Lösungen aus den Bereichen der Simulation und Regelungstechnik gegenüber Fachleuten darzustellen und mit ihnen zu diskutieren.
I können im Team Lösungskonzepte anhand von Übungsbeispielen erarbeiten.
I haben die Fähigkeit erworben, regelungstechnische Aufgabenstellungen zu analysieren und zu lösen.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
I den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
I die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


Inhalte
a) Regelungstechnik:
I Einführung: Wirkungsplan, Steuerung/Regelung, Anwendungsbeispiele.
I Beschreibung und Verhalten von Regelsystemen: Übertragungsglieder, Differentialgleichungen, Laplace Transformation, Frequenzgang, Bode-Diagramm, Ortskurve, Übertragungsfunktion, Systemantworten, Blockschaltbild.
I Modellierung von Regelstrecken, Identifikation im Zeit- und Frequenzbereich
I Simulation dynamischer Systeme, numerische Integrationsverfahren, Schrittweitensteuerung
I Analyse geschlossener Regelkreise: Stabilitätskriterien, Stationäre Genauigkeit, Führungs- und Störverhalten
I Regler Synthese: Anforderungen und Kenngrößen, Praktische Einstellregeln, Kompensationsmethode, Reglerentwurf im Bode-Diagramm, Analoge Standardregler (PID-Regler)

b) Labor Regelungstechnik:
I Versuch 1: Identifikation einer Regelstrecke im Zeitbereich
I Versuch 2: Identifikation einer Regelstrecke im Frequenzbereich
I Versuch 3: Nachlaufregelung
I Versuch 4: Luftstromregelung


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
empfohlen: keine


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) Schriftliche Prüfung (90 Minuten)
b) Erfolgreiche Teilnahme am Labor mit Bericht (unbenotet)                                      

5 ECTS
Mikroprozessortechnik

Mikroprozessortechnik

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden …

Wissen und Verstehen
Die Studierenden…
I kennen den Aufbau und die Programmierung von handelsüblichen Mikrocontrollern am Beispiel eines 32-Bit Mikrocontrollers.
I kennen die hardwarenahe Programmierung, insbesondere den Umgang mit Bits, Bytes, und ganzzahligen Variablen.
I können den verwendeten Mikrocontroller in der Sprache C zu programmieren.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I sind in der Lage Lösungskonzepte anhand von Übungsbeispielen zu erarbeiten.
I sie sind in der Lage, die Einsatzmöglichkeiten von Mikrocontrollern zu beurteilen.
I haben die Methodik erworben, sich selbst Wissen im Fach Mikroprozessortechnik aus den vom Hersteller zur Verfügung gestellten Quellen/ Dokumenten anzueignen.

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
Die Studierenden…
I kommunizieren aktiv innerhalb einem Laborteam und beschaffen sich die notwendigen Informationen.
I präsentieren die Ergebnisse ihrer Arbeit und diskutieren diese.
I kooperieren und kommunizieren im Laborteam, um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
Die Studierenden…
I können die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


Inhalte
a) Mikroprozessortechnik:
I Aufbau, Funktionsweise und Programmierung eines handelsüblichen Mikrocontrollers am Beispiel des LPC1769 von NXP auf Basis des 32-Bit CortexM3.
I Die Studenten erwerben grundlegende Kenntnisse über den Aufbau und die Arbeitsweise von Embedded-Mikrocontrollern der ARM-CortexM3-Serie.
I Sie können beispielhafte Mikrocontrollerapplikationen entwickeln, programmieren und anwenden.
I Sie wenden eine professionelle Entwicklungsumgebung der Fa. Arm/Keil an und erlernen die Programmentwicklung in C.
I Die Studierenden lernen die Peripheriemodule der ARM MCU (Ports, A/D-Wandler, D/A-Wandler/ komplexe Timermodule, und einfache Schnittstellen (SPI/I2C) anzuwenden

b) Labor Mikroprozessortechnik:
I Auslesen und einlesen von digitalen Signalen
I Ausgabe von Zahlen und Zeichen auf ein LCD
I Interrupttechnik mit internen Zählern und externen Signalen
I Analog/Digital- und Digital/Analogwandlung
I Anwendung Mikrocontroller-internen Timer


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
empfohlen: Digitaltechnik (TTL, CMOS Technologien, A/D-Wandler, Schaltnetze, Schaltwerke, Zähler, Speicherelemente) Grundlagen der C-Programmierung, Rechnen mit hexadezimalem und binärem Zahlensystem


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) Schriftliche Prüfung (90 Minuten)
b) Erfolgreiche Bearbeitung der Laboraufgaben im Team mit Bericht

4 ECTS
Elektrische Maschinen

Elektrische Maschinen

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I … die grundlegenden Zusammenhänge elektrischer Antriebe verstehen
I … bei der Auslegung von Elektrischen Maschinen aktiv unterstützen
I … die Berechnung von Wicklungsanordnungen in Elektrischen Maschinen nachvollziehen
I … Kennlinien der gängigen Elektrischen Maschinen herleiten
I … die Wirkprinzipien unterschiedlicher Elektrischer Maschinen verstehen und erklären
I … für alle gängigen Maschinentypen verschiedene Beschreibungsformen (z.B. Ersatzschaltbild, Gleichungen, Kennlinien, Ortskurven) angeben.
I … gültige Normen für Elektrische Maschinen korrekt anwenden.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I … für gängige Antriebsanwendungen die geeignete Elektrische Maschine identifizieren und auswählen.
I … elektrische Antriebsanlagen auslegen.
I … bei der Analyse von elektromagnetischen Anordnungen systematisch vorgehen.
I ... sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I … ihrem Fachkollegium die Funktionsweise elektrischer Maschinen erläutern.
I … Messergebisse realer Antriebsanlagen auswerten, einschätzen und aufbereiten.
I … in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I … die gelernten Methoden auf andere Domänen der Ingenieurwissenschaften übertragen
I … die Bedeutung der elektrischen Antriebstechnik im Hinblick auf Energieverbrauch und –effizienz einschätzen.
I … ihr Wissen selbständig aktualisieren und dem Stand der Technik anpassen
I … ihre eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


Inhalte
a) Elektrische Maschinen:
I Grundlagen
I Berechnung magnetischer Kreise
I Induktionsgesetz
I Kraftwirkung im magnetischen Feld
I Gleichstrommaschine
I Vereinfachte und reale Gleichstrommaschine
I Erregungsarten und deren Betriebsverhalten

Synchronmaschine
I Drehstrom, Drehfeld
I Funktionsweise
I Betriebsverhalten: Netzbetrieb, Inselbetrieb, Umrichterbetrieb

Asynchronmaschine:
I Funktionsweise
I Ersatzschaltbild, Stromortskurve und Kennlinien
I Netzbetrieb, Umrichterbetrieb

Praktische Ausführung Elektrischer Maschinen
I Normenübersicht
I Verluste und Wirkungsgrad
I Sondermaschinen (Kondensatormotor, Universalmotor, Schrittmotor, …)

b) Labor Elektrische Maschinen:
I Versuch 1: Gleichstrommaschine
I Versuch 2: Synchronmaschine im Insel- und Netzbetrieb
I Versuch 3: Asynchronmaschine im Netzbetrieb
I Versuch 4: Drehzahlvariable Drehstromantriebe


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
empfohlen: Mathematik 1-2, Elektrotechnik 1-3


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) Schriftliche Prüfung (90 Minuten, benotet)
b) Lösung der Vorbereitungsaufgaben, erfolgreiche Durchführung des Versuchs in der Gruppe, Präsentation der Ergebnisse in der Gruppe (unbenotet)

4 ECTS
Leistungselektronik

Leistungselektronik

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
I systematisch leistungselektronische Schaltungen eruieren
I verstehen den „verlustfreien“ elektrischen Energiewandlungsprozess
I aktiv bei der Konzeptbewertung neuer Anforderungen teilnehmen.

Wissen und Verstehen
Die Studierenden…
I besitzen ein generelles Verständnis für die verlustfreie Energiewandlung
I sollen in der Lage sein, leistungselektronische Stromlaufpläne auf ihre Funktion zu untersuchen
I können die leistungselektronischen Bauelemente inklusive grundlegender Anwendungsbereiche im Bereich der Leistungselektronik verstehen
I kennen die Grenzen der Einsatzgebiete von passiven Bauelementen
I kennen die Wirkprinzipien Selbstgeführter elektrischer Energiewandler
I verstehen die Funktionsweise Selbstgeführter elektrischer Energiewandler
I wissen über die Wichtigkeit von Ansteuerschaltungen Bescheid
I besitzen ein grundlegendes Verständnis für den Einsatz von Energiewandlern für elektrische Antriebe
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer
Die Studierenden…
I können Steuerkennlinien herleiten, berechnen und anwenden
I sind in der Lage Funktionsbeschreibungen von elektrischen Energiewandlern zu generieren
I können bei der Erarbeitung eines Energiewandlerkonzeptes entsprechend den Anforderungen mitwirken
I können elektrische Energiewandler im Labor entsprechend den vorgegebenen Randbedingungen charakterisieren und validieren
I sind in der Lage, treffsichere Simulationsmodelle zu erstellen
I sind in der Lage, die Energiewandler im Kontext der Maschinensteuerung einzusetzen

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation

Die Studierenden können…
I aktiv innerhalb einer Organisation bezüglich leistungselektronischer Anwendungen kommunizieren und diesbezüglich Informationen beschaffen.
I leistungselektronische Ergebnisse zu evaluieren und zulässige Schlussfolgerungen zu ziehen.
I die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung der Leistungselektronik heranziehen und nach anderen Gesichtspunkten auslegen.
I leistungselektronische Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.
I in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
Die Studierenden…
I besitzen eine systematische Vorgehensweise zur Lösungsfindung von Aufgabenstellungen bei leistungselektronischen Energiewandlern
I können eine Differenzierung von leistungselektronischen Wandlerkonzepten bezüglich Eigenschaften, Vor- und Nachteile durchführen
I sind in der Lage, den Auswahlprozess eines elektrischen Energiewandlers technisch mit zu unterstützen
I sind sich über die thermischen Anforderungen an die Aufbau- und Verbindungstechnik bewusst
I können auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
I können den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
I sind in der Lage, die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich zu reflektieren und einzuschätzen.


Inhalte
a) Leistungselektronik:
I Leistungselektronische Bauteile
I Ungesteuerte Gleichrichter
I Hart geschaltete Energiewandler
I Galvanisch isolierte Energiewandler
I Resonanzwandler
I Verlustleistungsmechanismen
I Elektromagnetische Verträglichkeit
I Treiberschaltungen
I Ansteuerverfahren für elektrische Antriebe
I Umrichter
I Energiewandlerkonzepte für elektrische Antriebe

b) Labor Leistungselektronik:
I Laborversuch 1: Untersuchung leistungselektronischer Wandler:
I Laborversuch 2: Vermessung verlustloser selbstgeführter Energiewandler
I Laborversuch 3: Inverter-Inbetriebnahme


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
empfohlen: Elektronik 2


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) Schriftliche Prüfung (90 Minuten)
b) Erfolgreiche Teilnahme am Labor mit Bericht (unbenotet)

5 ECTS
Wahlpflichtmodul 1

Wahlpflichtmodul 1

Wahlmöglichkeiten

Die wählbaren Module werden rechtzeitig vor Beginn des Semesters in einem Modulkatalog veröffentlicht.

Beispiel:

  • Automation
  • 2. Austauschmodul (kann nur nach Abstimmung/ Genehmigung der Studiengangleitung gewählt werden)

Lehrinhalte und Qualifikationsziele  s. Modulbeschreibung der zugeordneten Module


Prüfung

s. Modulbeschreibung des wählbaren Moduls

6 ECTS
Wahlpflichtmodul 2

Wahlpflichtmodul 2

Wahlmöglichkeiten

Die wählbaren Module werden rechtzeitig vor Beginn des Semesters in einem Modulkatalog veröffentlicht.

Die Studierenden können eines der folgenden Module als Wahlpflichtmodul auswählen:

  • KFZ Elektronik
  • Energietechnik
  • Mikrosystemtechnik
  • Austauschmodul (kann nur nach Abstimmung/ Genehmigung der Studiengangleitung gewählt werden)

Lehrinhalte und Qualifikationsziele   s. Modulbeschreibung der wählbaren Module


Prüfung

s. Modulbeschreibung des wählbaren Moduls

6 ECTS

5. Semester

30 ECTS
Softskills

Softskills

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden aktuelle Entwicklungen und Trends in der Industrie einschätzen und wiedergeben. Weiterhin haben sie ihre Sozialkompetenzen ausgebaut.

Wissen und Verstehen
I können die Voraussetzungen für eine gute Kommunikation darstellen.
I kennen die Abläufe beim Projektmanagement.
I sind fähig, die wesentlichen Merkmale einer Präsentation zu verstehen.
I sind in der Lage, die Vorteile und Organisation der Teamarbeit zu begreifen.
I können Entwicklungen und Zusammenhänge in der Industrie verstehen

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I können im Team kommunizieren und Lösungskonzepte erarbeiten.
I sind fähig, Projekte zu organisieren, zu leiten und zu präsentieren.
I können sich selbst organisieren, die Arbeit strukturieren und Ergebnisse kritisch hinterfragen.
I sind in der Lage, Fragestellungen und Lösungen aus dem Bereich der Technik gegenüber Fachleuten darzustellen und mit ihnen gegebenenfalls auch in einer

Fremdsprache zu diskutieren.
I können anderen Personen zuhören, sie verstehen und sich mit ihnen verständigen.
I sind fähig, die Zusammenhänge der für die Aufgabenstellung relevanten Fragestellungen darzustellen.
I können ihren Lösungsweg durch Argumente gegenüber Vorgesetzten, Mitarbeitern und Kunden zu vertreten.

Wissenschaftliche Innovation
I können neue Entwicklungen in der Industrie kennenlernen und interpretieren

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I können die Teamfähigkeit der Teammitglieder analysieren und beschreiben.
I können neue Entwicklungen in der Industrie beschreiben und wiedergeben
I können technische Inhalte darstellen und erklären
I können Fachvorträge analysieren und bewerten

Methodenkompetenz
I können eigene Sozialkompetenz entwickeln, aufbauen und erweitern

Digitale Kompetenzen
I können Fachvorträge zusammenfassen und richtig wiedergeben

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I können sich selbst reflektieren und Ihre Fähigkeiten richtig einschätzen
I Können eigene Sozialkompetenz entwickeln, ausbauen und erweitern


Inhalte
a) Präsentationstechnik und Projektmanagement:
I Kommunikation
I Projektmanagement
I Präsentation
I Erstellung einer eigenständige Gruppenprojektarbeit und Präsentation des Ergebnisses
I Feedback an die Studierenden (in Kleingruppen)

b) Sozialkompetenz:
Teil 1 – Seminar zur Sozialen Kompetenz:
I Teilnahme an acht Vorträgen von Industrievertretern
I Verfassen von Kurzberichten über zwei dieser Vorträge
I Mit dem Ziel Förderung die frühzeitige Kontaktaufnahme zu Industrievertretern zur Sondierung von Praxissemesterstellen und Abschlussarbeiten zu fördern
I Kennenlernen von späteren Tätigkeitsfeldern in der Industrie
Teil 2- Projekte zur Sozialen Kompetenz

Seminaristische Gruppen- und Projektarbeiten zur gezielten Entwicklung von nicht fachspezifischen Kompetenzen. Zum Beispiel:
I Interkulturelle Kompetenz
I Sozialkompetenz
I Ethik in Wissenschaft
I Technik und Wirtschaft
I Aktive Mitwirkung im studentischen- und Hochschul-Leben
I Organisation und Mitwirkung an Hochschulveranstaltungen Leistung kann beispielweise erbracht werden durch:
I Tätigkeiten als Semestersprecher, Mitglied in Fakultätsrat, Studienkommission, Senat, Fachschaft
I Erstsemesterbetreuung
I Unterstützung bei fakultätsinternen und hochschulweiten Veranstaltungen (z.B. Führungen, Standdienste)
I Unentgeltliche Tutorentätigkeiten bei Lehrveranstaltungen
I Studentische Unterstützung des International Office und der Zentralen Studienberatung


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
empfohlen: keine


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) Testat: Erfolgreiche Teilnahme am Seminar mit Referat (unbenotet)
b) Testat und Teilnahmenachweis am Industrie-Kolloquium („Seminar zur Sozialen Kompetenz) (unbenotet) und Testat „Projekte zur Sozialen Kompetenz“ (unbenotet)

4 ECTS
Betriebliche Praxis

Betriebliche Praxis

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierende …

Wissen und Verstehen
I … Aufgabenstellungen in die richtigen Fachgebiete einordnen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I gelernte Fachkenntnisse und Methoden anwenden.
I Lösungen und Lösungsansätze bewerten.

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I fachliche Probleme im Diskurs mit FachvertreterInnen und Fachfremden lösen.
I ihre Position fachlich und methodisch fundiert begründen.
I unterschiedliche Sichtweisen berücksichtigen und in Argumentationsstränge einbeziehen.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I während ihres Praktikums ein berufliches Selbstbild entwickeln und dieses mit den außerhochschulischen Standards abgleichen.
I ihr berufliches Handeln mit den erlernten Theorien und Methoden begründen.
I die erworbenen Fähigkeiten im beruflichen Umfeld anwenden und ihren Entwicklungsstand mit den erforderlichen Kompetenzen abgleichen und reflektieren.
I Entscheidungsfreiheiten unter Anleitung sinnvoll nutzen.
I ihre Entscheidungen nicht nur fachlich sondern in Bezug auf gesellschaftliche Erwartungen und Normen begründen.


Inhalte
I Projektarbeit als technische Aufgabenstellung mit realem Hintergrund soweit möglich eigenständig durchführen und im Rahmen einer Organisation bearbeiten.
I Kennenlernen des Arbeitsalltages eines Ingenieurs und die Kommunikation in einem Unternehmen.
I Bewerbungsverfahren und Stellensuche als selbstständige Aufgabe durchführen.


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Abgeschlossener erster Studienabschnitt
empfohlen: Module der Semester 1 bis 4


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Bericht (unbenotet) und Referat (unbenotet)
organisatorische Auflagen (Meldung der Stelle), Tätigkeitsnachweis über 100 Arbeitstage

26 ECTS

6. Semester

30 ECTS
Projekt

Projekt

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I selbstständig Projekttools beschreiben.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I Projektarbeiten durchführen und Präsentationen erstellen.
I technische Aufgabenstellung analysieren und Teilprojekte bewerten.

Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I technische Inhalte präsentieren und fachlich fundiert mit FachvertreterInnen diskutieren.
I unterschiedliche Sichtweisen bei der Entwicklung von Lösungsansätzen berücksichtigen.
I in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um verantwortungsvolle und gesellschaftlich anerkannte Lösungen für eine gestellte Aufgabe zu finden.
I Lösungskompetenz im Team aufbauen.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I Problemlösungen entwickeln, die sich an den Zielen und Standards ihres künftigen Berufsbilds orientieren.
I Rahmenbedingen einschätzen und reflektieren sowie Handlungsoptionen in den entsprechenden Kontext einbetten.
I die erarbeiteten Lösungen in Bezug zu gesellschaftlichen Erwartungen setzen.


Inhalte
I Selbstständiges Bearbeiten einer technischen Aufgabenstellung in einem Team mit mindestens 3 Mitgliedern
I Methoden für wissenschaftliches Arbeiten


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
empfohlen: Module der Fachsemester 1 bis 4 und abgeschlossenes Praktisches Studiensemester


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Projektarbeit (benotet): schriftlicher Bericht und Präsentation

4 ECTS
Betriebswirtschaft und Qualitätsmanagement

Betriebswirtschaft und Qualitätsmanagement

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden betriebswissenschaftliche Aspekte und die Aufgaben des Qualitätsmanagements einordnen. Die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I … kennen die Begriffe und die Inhalte von Qualität, Qualitätsmanagement, Total Quality Management (TQM), Qualitätsmanagementhandbuch (QMH) sowie die Methoden und Werkzeuge des Qualitätsmanagements im Produktentstehungsprozess wie Quality Function Deployment, Failure Tree Analysis, Failure Mode and Effect Analysis, statistisches Qualitätsmanagement, Maschinen-, Prozessfähigkeit Qualitätsregelkarten, Auditierung.
I … sind in der Lage das Unternehmen als ganzheitliche, zielorientiert agierende Organisation zu erkennen und ein Verständnis des strategischen Wettbewerbsfaktors Qualität als Aufgabe des obersten Managements zu entwickeln.
I … kennen typischer Hilfsmittel zur Definition und Erzeugung von Qualität und haben Kenntnisse über die Gestaltung, Überwachung, Verbesserung eines Qualitätsmanagementsystems.
I … können Kenntnisse über die Gestaltung, Anwendung, Überwachung und Verbesserung eines Qualitätsmanagement-systems und die Theorie der 6 Sigma Theorie anwenden.
I … sind befähigt die betriebswirtschaftlichen Auswertungen und die wichtigsten Kennzahlen zu überblicken.
I … können das Unternehmen als ganzheitliche, zielorientiert agierende Organisation verstehen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I … sind befähigt die theoretisch erworbenen Kenntnisse praxisnah umzusetzen sowie fertigungsorganisatorisch durchzuführen.
I ... können diese Kenntnisse selbständig aktualisieren.
Übergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
I … sind in der Lage, Fragestellungen und Lösungen aus dem Bereich des Qualitätsmanagements und der Fertigungsorganisation wie aus der Betriebswirtschaft gegenüber Fachleuten darzustellen und mit ihnen zu diskutieren.
I … können Kommilitonen im Rahmen der Laborübungen wertschätzendes Feedback geben.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I … sind in der Lage eigene Meinungen und Ideen perspektivisch zu reflektieren und gegebenenfalls zu revidieren.


Inhalte
I Zielsetzung und Inhalte der DIN/ISO 9000 ff., 14 000 und Zertifizierung
I Total Quality Management (TQM),
I Methoden und Werkzeuge des Qualitätsmanagements im Produktentstehungsprozeß: (Quality Function Deployment, Failure Tree Analysis, Failure Mode and Effect Analysis, statistisches Qualitätsmanagement (SPC), Maschinen-, Prozessfähigkeit Qualitätsregelkarten, Auditierung, - Qualitätsmanagementhandbuch (QMH),
I Qualitätsmanagement in den Betriebsabläufen;
I Materialdisposition, Auslastungsplanung, Fertigungsorganisation, Insel- Linienfertigung, Kanban
I Internes Rechnungswesen
I Stückkostenrechnung und Planungsrechnung
I Betriebswirtschaftliche Auswertungen, Kennzahlen, Balanced Scorecard,
I Kosten- und Leistungsrechnung (Begriffe, Kostenarten-, Kostenstellen- und Kostenträgerrechnung, Maschinenstundensatzrechnung, Preiskalkulation, Budgetierung),
I Kostenrechnungssysteme (Deckungsbeitragsrechnung, Break-Even-Analyse)


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
empfohlen: Qualitätsmanagement: Kenntnisse über die betriebsorganisatorische Strukturierung eines produzierenden Unternehmens Betriebswirtschaft: Grundkenntnisse über Rechtsformen der Unternehmen (GmbH) und Kenntnisse über die Aufbau- und Ablauforganisation eines Unternehmens


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Schriftliche Prüfung 90 min

4 ECTS
Modellbasierter Reglerentwurf

Modellbasierter Reglerentwurf

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I … kennen und verstehen die Herangehensweise und die Struktur regelungstechnischer Entwurfsmodelle auf Basis physikalischer Erhaltungssätze
I … kennen und verstehen die wesentlichen Eigenschaften derartiger Modelle (linear/nichtlinear, zeitvariant/zeitinvariant, dynamisch/statisch) sowie die Vorgehensweise bei der Linearisierung dynamischer Systeme
I … kennen und verstehen den Einsatz numerischer Simulation bei linearen und nichtlinearen dynamischen Systemen
I … kennen und verstehen den Unterschied zwischen Echtzeit- und Nicht-Echtzeitsimulation
I … kennen und verstehen die Wirkungsweise (z.B. Abtasthaltevorgang) und den Aufbau von Digitalen Regelsystemen sowie deren Vor- und Nachteile zu analogen Regelsystemen.
I … kennen und verstehen unterschiedliche Beschreibungsmethoden (z.B. Zustandsdarstellung, Blockschaltbild, Übertragungsfunktion)
I … kennen und verstehen zentrale Begriffe wie Stabilität, Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit linearer Systeme und die zugehörigen mathematischen Methoden (Eigenwerte, Matrizenrechnung)
I … können auf Basis von Differentialgleichungen die Ruhelagen des Systems bestimmen und die um die Ruhelage linearisierte Systemdarstellung angeben.
I … können auf Basis von Differenzialgleichungen Zustandsregler und Zustandsschätzer für lineare Eingrößensysteme berechnen und mittels Eigenwertvorgabe auslegen

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I … können nichtlineare oder lineare mechatronische Systeme im Zustandsraum durch Systeme von Differentialgleichungen 1. Ordnung beschreiben.
I … können nichtlineare Systeme um einen Arbeitspunkt linearisieren und die Zeitkonstanten des Systems ermitteln.
I … können die Zustandsdarstellung in einem geeigneten Simulationswerkzeug (Matlab/Simulink, Scilab, Python) implementieren
I … können aus der linearen Zustandsdarstellung die Übertragungsfunktion bestimmen.
I … können Systeme im Zustandsraum auf Stabilität, Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit untersuchen
I … können für Systeme im Zustandsraum stabilisierende Zustandsrückführungen entwerfen und das dynamische Verhalten des resultierenden geschlossenen Regelkreises durch Eigenwertvorgabe gezielt beeinflussen.
I … Können Zustandsschätzer zur Realisierung einer Zustandsrückführung entwerfen
Wissenschaftliche Innovation
I … können Modelle für neue Systeme erstellen und simulieren und damit auslegen
I … können mit Hilfe der modellbasierten Regelung neue und innovative Funktionen für mechatronische Systeme umsetzen, Hardware-Komponenten auswählen und das Gesamtsystem auslegen und optimieren
I … können modellbasiert mechatronische System optimieren.
I … Können eigenständig Ansätze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.
I … aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.
I … Ergebnisse des [Fachgebiets] auslegen und zulässige Schlussfolgerungen ziehen.
I … die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung des [Fachgebiets] heranziehen und nach anderen Gesichtspunkten auslegen.
I … [fachliche] Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.
I … in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I … auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
I … den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
I … die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


Inhalte
a) Modellbasierter Reglerentwurf:
I Modellgestützter Entwicklungsprozess, Genauigkeit, Werkzeuge.
I Modellbildung: Signalflussorientierte Modellbildung mechatronischer Systeme, mechanische Antriebsysteme und Gleichstromantriebe.
I Systemdarstellungen: Gewöhnliche Differentialgleichungen und Blockdiagramme.
I Systemanalyse: Numerische Integrationsverfahren, Eulerverfahren, Schrittweite und numerische Stabilität, Rundungs-/Diskretisierungsfehler, Echtzeitsimulation
I Stabilität linearer Systeme, Zeitkonstanten, Wahl der Abtastzeit, Übertragungsfunktion, Zustandsregelung, Reglerauslegung, Zustandsschätzer, Beobachterentwurf, Realisierbarkeit, Eigenwertvorgabe

b) Labor Modellbasierter Reglerentwurf:
I Modellbildung, Identifikation und Simulation eines Antriebssystems mit Elektromotor
I Modellbasierte Regelung des Antriebssystems
I Zustands- und Parameterschätzung für das Antriebssystem


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
empfohlen: keine


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Vorlesung: Schriftliche Prüfung (Klausur 90 Minuten)
Labor: erfolgreiche Teilnahme mit Bericht (unbenotet)

5 ECTS
Software-Engineering

Software-Engineering

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I … die grundlegende Vorgehensweise des Software Engineering darlegen und die Zusammenhänge innerhalb des Software Engineering verstehen.
I … die Grundlagen und die Bedeutung des Software Engineering beschreiben.
I … Softwareentwicklungsprozesse und Vorgehensmodelle verstehen und erklären.
I … Requirements Engineering verstehen und erklären.
I … die Systemanalyse und den Software-Entwurf verstehen und erklären.
I … die Bedeutung von Qualitätsmanagement und von Software-Testing verstehen und erklären.
I … die Notwendigkeit der Dokumentation in Software-Projekten begreifen.
I … das Quellcode- und Konfigurationsmanagement verstehen und erklären.
I … die Bedeutung und Techniken von sauberem Code verstehen und erklären.
I … die kontinuierliche Integration verstehen und erklären.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I … software-technische Probleme analysieren und Lösungen ableiten bzw. erarbeiten.
I … Software-Projekte planen und durchführen
I … gängige Tools im Software-Engineering anwenden.
I ... die Eignung von Prozessen für konkrete Aufgaben und Projekte analysieren und bewerten.
I … System- und Software-Architekturen analysieren und bewerten.
I … allgemeine Prozesse an konkrete Aufgaben und Projekte anpassen, z.B. im

  • Requirements Engineering
  • Änderungsmanagement

Wissenschaftliche Innovation
I … eigene Software-Architekturen designen.


Inhalte

a) Vorlesung Software Engineering:
I Vorgehensmodelle
I Agile Softwareentwicklung
I Requirements Engineering
I Modellbasiertes Software Engineering mit UML
I Software-Testing
I Versionsverwaltung und Konfigurationsmanagement
I Software-Architektur
I Software-Design – APIs
I Software-Design – Entwurfsmuster
I Clean Code
I Continuous Integration und Continuous Delivery

b) Labor Software Engineering:
I Aufgaben zu ausgewählten Themen der Vorlesung


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
empfohlen: Informatik 1, Informatik 2


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) und b) Klausur 90 Minuten (benotet)
b) Testat (unbenotet)

5 ECTS
Wahlpflichtmodul 3

Wahlpflichtmodul 3

6 ECTS
Wahlpflichtmodul 4

Wahlpflichtmodul 4

6 ECTS

7. Semester

30 ECTS
Wahlfachmodul

Wahlfachmodul

Für das Wahlfachmodul wählen die Studierenden Lehrveranstaltungen im Umfang von mindestens 6 Creditpunkten aus einem Katalog, der von der Fakultät jeweils vor Vorlesungsbeginn bekannt gemacht wird.

Beispiele aus dem  Wahlfachmodulkatalog:

a) Erneuerbare Energien

b) Grundlagen der Robotik

c) LabVIEW

d) Leittechnik

e) Mathematische Modellierung

f) Medizintechnik

g) Numerische Mathematik

h) Programmierung grafischer Oberflächen

i) WPF-Programmierung mit .NET

j) Robotik in der Anwendung

k) Statistik

l) Technische Dokumentation

m) Technischer Vertrieb

n) Zerspanungstechnik

o) Ethik in der Kommunika-tion

p) Ethik und Religion

q) Entrepreneurship

r) Presentation and Communication Skills

s) Sprachkurs des IFS

t) Global Engineering Project

u) Projekt

v) Projektarbeit


Prüfung

Schriftliche oder mündliche Prüfung
Das Modul wird benotet. Die Modulnote setzt sich aus den Noten der benoteten Teilmodule, gewichtet mit den zugeordneten Credits zusammen.

6 ECTS
Wissenschaftliches Projekt

Wissenschaftliches Projekt

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I technische Grundlagen beschreiben.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I technische Gesetze anwenden.
I technische Berichte und Präsentationen erstellen.
Wissenschaftliche Innovation
I erlernte Methoden und Werkzeuge anwenden, um Lösungen zu analysieren.
I Zusammenhänge erkennen und einordnen.

Übergreifende Kompetenzen
I aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.
I unterschiedliche Perspektiven und Sichtweisen gegenüber einem Sachverhalt einnehmen, diese gegeneinander abwägen und eine Bewertung vornehmen.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I auf Basis der angefertigten Analysen und


Inhalte
I Eigenständige Erarbeitung von technischen Zusammenhängen
I Literaturrecherche
I Beschreibung von technischen Prozessen
I Formulierung von grundlegenden Vorgängen in verständlicher Sprache


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Praktisches Studiensemester
empfohlen: Module der Fachsemester 1 bis 6


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Referat (benotet)

9 ECTS
Abschlussarbeit

Abschlussarbeit

Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
I technische Zusammenhänge im Themenbereich der Abschlussarbeit verstehen und beschreiben.
I die Bedeutung des Themas der Abschlussarbeit (technisch, sozial, organisatorisch) erkennen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
I technische Berichte und Präsentationen erstellen.
I technische Probleme analysieren und Lösungen ableiten bzw. erarbeiten.
I sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.
Wissenschaftliche Innovation
I erlernte Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse im Themengebiet der Abschlussarbeit zu gewinnen.

Übergreifende Kompetenzen
I aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.
I technische Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.
I den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
I in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
I die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung der bearbeiteten Aufgabenstellung heranziehen.
I auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten und weitere Arbeitsschritte definieren.
I die eigenen Fähigkeiten (im Gruppenvergleich) reflektieren und einschätzen.


Inhalte
a) Bachelorarbeit:
I Selbstständiges Bearbeiten einer neuen technischen Fragestellung unter Einbeziehung des im Studium erworben Wissens und der erworbenen Kompetenzen
I Organisation der Arbeit
I Erstellen einer Dokumentation über die geleistete Arbeit

b) Kolloquium:
I Halten eines Referates über das Thema der Abschlussarbeit


Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Praktisches Studiensemester
empfohlen: Module der Fachsemester 1 bis 6


Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Schriftlicher Bericht (benotet)
Referat (unbenotet)

15 ECTS

Karriereperspektiven

karriereperspektive

Elektrik und Elektronik steckt in fast allen Anlagen, Systemen und Zukunftstechnologien, deshalb stehen Dir nach dem Studium viele Branchen offen: Elektroingenieurinnen und Elektroingenieure können in all den Bereichen Fach- und Führungsaufgaben übernehmen, in denen elektronische Komponenten eine Rolle spielen. Du musst Dir also keine Gedanken um Deine Karriereaussichten machen: Du findest sicher genau die Aufgabe, die dich antreibt.

Deine Karrierechancen

Es entstehen ständig neue Einsatzbereiche für Elektrotechnik-Profis, wie zum Beispiel

  • bei der Energieversorgung durch regenerative Energiequellen,
  • in der Medizintechnik,
  • in der Automobilbranche durch die Aspekte der Elektromobilität,
  • in der künstlichen Intelligenz,
  • aber auch in der Entwicklung energiesparender Verfahren und Anlagen.
Elektroingenieur bei Versuch mit Roboterarm

Bewerbung / Zulassung

karriereperspektive

Nach Deiner Registrierung im bundesweiten Bewerbungsportal  www.hochschulstart.de bewirbst Du Dich über das Campusmanagement-System HEonline der Hochschule Esslingen.

Jetzt bewerben

Du möchtest Deine Praxiserfahrung in einem unserer Partnerunternehmen intensivieren und finanziell abgesichert studieren? Dann informiere Dich über die Studienmodelle"Studium Plus - Ausbildung" und „Studium Plus - Erweiterte Praxis“

  1. Voraussetzungen checken
    Du hast eine  Hochschulzugangsberechtigung (z.B. Abitur / Fachhochschulreife), einen ausländischen Schulabschluss oder eine berufliche Qualifikation? Dann hast Du die erste Voraussetzung für eine erfolgreiche Bewerbung bereits erfüllt.

  2. Registrieren bei hochschulstart.de
    Du registrierst Dich im zentralen Bewerbungsportal hochschulstart.de, um Deine Bewerber-ID zu erhalten.

  3. Registrieren und bewerben in HEonline
    Anschließend registrierst Du Dich im Campusmanagement-System HEonline der Hochschule Esslingen und bewirbst Dich dort für einen oder mehrere Studiengänge. Nach dem Absenden Deiner Bewerbung in HEonline, kannst Du sie auch auf hochschulstart sehen und priorisieren.

  4. Unterlagen hochladen
    Damit Deine Bewerbung von uns bearbeitet werden kann, benötigen wir Deine Unterlagen und Zeugnisse. Die lädst Du im Campusmanagement-System HEonline hoch. Wir benötigen Deine Unterlagen spätestens bis zum Ende der Bewerbungsfrist.

  5. Geschafft
    Über HEonline kannst Du den Bearbeitungsstatus Deiner Bewerbung jederzeit überprüfen. Die Zugangsdaten solltest Du gut aufbewahren. Nach Ende der Bewerbungsfrist kannst Du zeitnah in HEonline und hochschulstart sehen, ob Du ein Zulassungsangebot erhalten hast.

Weitere Links zur Bewerbung

faq

FAQ - Frequently Asked Questions

Nach welchen Kriterien werden die Studienplätze vergeben?

Meistens gibt es mehr Bewerbungen als freie Studienplätze. Deshalb können nicht alle Bewerberinnen und Bewerber zum Studium zugelassen werden. Die freien Studienplätze werden nach dem Ergebnis eines hochschuleigenen Auswahlverfahrens vergeben.

Einen Numerus Clausus (NC) können wir Dir im Vorfeld nicht nennen. Der NC gibt die Auswahlnote bzw. die Wartehalbjahre des Studierenden mit dem letzten Ranglistenplatz an, der für den Studiengang zugelassen wird. Der NC variiert also abhängig von der Anzahl der Bewerberinnen und Bewerber, deren Auswahlnoten/Wartezeiten und der Zahl der zu vergebenden Studienplätze. Weil sich das in jeder Bewerbungsphase unterscheidet, können wir über den Numerus Clausus leider keine Aussage treffen.

Warum bewerbe ich mich bei hochschulstart.de und an der Hochschule?

Die Zulassung für einige Bachelorstudiengänge der Hochschule Esslingen läuft bei Bewerbungen für das erste Fachsemester über das bundesweite Bewerberportal Hochschulstart im "Dialogorientierten Serviceverfahren - DoSV". Dort musst Du Dich auf jeden Fall zuerst registrieren, um Deine Bewerber-ID zu erhalten. Mit dieser bewirbst Du Dich dann an der Hochschule Esslingen. Du kannst Dich dort auf maximal 12 Studienplätze bewerben.

Damit das Team „Bewerbung/Zulassung“ Deine Bewerbung bearbeiten kann, benötigen wir Deine vollständigen Unterlagen, die für das Zulassungsverfahren der Hochschule Esslingen notwendig sind. Diese kannst online über das Campusmanagement-System HEonline der Hochschule hochladen und absenden.

Video-Tutorial „Bewerben über hochschulstart.de“

Weitere Informationen zur Bewerbung über hochschulstart.de

Kann ich mich bewerben, obwohl ich noch kein Zeugnis habe?

Ja. Du kannst Dich auch ohne Dein Abschlusszeugnis bewerben.

Du kannst die Hochschulzugangsberechtigung spätestens bis zum Ende der Bewerbungsfrist im Campusmanagement-System HEonline der Hochschule hochladen.

Welche Vorteile bringen die alternativen Studienmodelle und wie bewerbe ich mich hierfür?

Du bist finanziell abgesichert und lernst während des Studiums bereits ein Unternehmen intensiv kennen.

Beim Studienmodell „Studium Plus" entscheidest Du Dich für eine Kombination aus einer Facharbeiterausbildung und einem Studium (Abschluss Bachelor B.Eng.) an der Hochschule Esslingen.

ImStudienmodell „Erweiterte Praxis“, triffst Du mit einem unserer Partnerunternehmen die Vereinbarung, dass Du dort alle Praxisanteile des Studiums leistest und in der vorlesungsfreien Zeit arbeitest. Im Gegenzug unterstützt Dich das Unternehmen während der Studiendauer finanziell.

suitability

Für wen ist der Studiengang geeignet?

Der Studiengang passt zu Dir, wenn Du etwas mit Technik machen möchtest. Begriffe wie Transistoren, Ladung und das Ohmsche Gesetz wecken Deinen Wissensdurst? Dich interessiert die Aufgabe der Elektrotechnik im Rahmen technischer Systeme? Gute Voraussetzungen für einen erfolgreichen Einstieg in die Elektrotechnik sind außerdem naturwissenschaftliches und technisches Verständnis, analytisches Denken sowie Spaß und Ausdauer, Probleme zu lösen.

Studierende der Elektrotechnik mit E-Rennwagen.

Praxisintegriertes Studienmodell

Bereits in der Ausbildung haben mich die elektrotechnischen Schwerpunkte besonders interessiert, deshalb wollte ich mich, danach in diesem zukunftsorientierten Bereich weiterbilden. Ich habe mich für die Hochschule Esslingen entschieden, weil mein Ausbildungsbetrieb ein praxisintegriertes Studienmodell anbietet. Hier werden die Praxisphasen im Unternehmen verbracht und im Gegenzug erhält man während des kompletten Studiums eine monatliche, finanzielle Förderung.

Tim Kübler, Student des Studiengangs Elektrotechnik
Student des Studiengangs Elektrotechnik
auszeichnung

Das zeichnet uns ausGute Gründe für ein Studium an der Hochschule Esslingen

Alternative Studienmodelle

Studium plus Ausbildung und Studium mit erweiterter Praxis - Berufsausbildung, Praxisnähe und finanzielle Absicherung.

Bei den Besten studieren

Sehr gute Platzierung in der bundesweiten Spitzengruppe im CHE-Hochschulranking ZEIT-Campusführer.

Praxis im Studium

Vorteil bei der Jobsuche: Du sammelst bereits viele praktische Erfahrungen in Laborübungen und Praxisphasen.

#LieberLehramt

Du kannst diesen Studiengang auch mit der Spezialisierung Ingenieurpädagogik Elektrotechnik-Informationstechnik studieren.

Formula Student

Neben Deinem Studium kannst Du im Rennstall Wissen vertiefen, Ideen entwickeln, umsetzen und den Erfolg gemeinsam feiern

Auslandserfahrung

Du kannst weltweit Erfahrungen in einem Auslandspraktikum oder einem Studienaufenthalt an einer Partnerhochschule sammeln.

Kennenlernender Hochschule Esslingen

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