Modulhandbuch. Energietechnik

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1 Modulhandbuch für den Master-Studiengang Energietechnik letzte Änderung Herausgeber: Studienkommission Energietechnik Änderungen und Fehler bitte mitteilen an: Dipl.-Wirt.-Ing. J. Kanzler, Tel.: 09131/ Alle Angaben ohne Gewähr. Verbindlich ist die amtliche, beim Prüfungsamt einsehbare Fachprüfungsordnung

2 INHALTSVERZEICHNIS MODULBESCHREIBUNGEN DER PFLICHT- KERN- UND VERTIEFUNGSMODULE ALLER STUDIENRICHTUNG... 4 Technik und Umwelt... 4 Kerntechnik... 4 Planung elektrischer Energieversorgungsnetze... 6 EEI... 8 Berechnung und Auslegung elektrischer Maschinen... 8 Betriebsmittel der elektrischen Energieversorgung I Betriebsmittel der elektrischen Energieversorgung II Betriebsvorgänge in elektrischen Energieversorgungsnetzen I Betriebsvorgänge in elektrischen Energieversorgungsnetzen II Elektrische Antriebstechnik I Elektrische Antriebstechnik II Elektrische Bahnen Elektrische Energiesysteme I Elektrische Energiesysteme II Elektrische Energiesysteme III Elektrische Energiesysteme IV Elektrische Kleinmaschinen Elektrische Maschinen I Elektrische Maschinen II Hochleistungsstromrichter für die EEV Hochspannungstechnik Linearantriebe Nationale und internationale Elektrizitätswirtschaft Pulsumrichter für Elektrische Antriebe Schutz- und Leittechnik CBI Technische Thermodynamik Strömungsmechanik Automatisierung biotechnischer Anlagen für die ET Produktanalyse Fluid-Feststoffströmung Grenzflächen in der Verfahrenstechnik Product Engineering Prozessmaschinen und Apparatetechnik Prozessmaschinen und Apparatetechnik Anlagenprojektierung Konstruktionslehre für die Prozesstechnik Moderne Beschichtungstechnologien Transportprozesse Computeranwendung und technische Kybernetik Nanotechnology of Disperse Systems Grundlagen der Nanowissenschaften Marine Biotechnologie Energetische Nutzung von Biomasse und Reststoffen Verbrennungstechnik Angewandte Thermodynamik Experimentelle Thermofluiddynamik Messmethoden der Thermodynamik Abfallaufbereitung Fest-Flüssig-Trennprozesse in der Umweltverfahrenstechnik Ringvorlesung Sicherheitstechnik Energiewirtschaft und Umweltrecht WW MWT1: Konstruktionswerkstoffe in der Energietechnik MWT2: Funktionswerkstoffe in der Energietechnik MWT3: Polymerwerkstoffe MWT3: Korrosion und Oberflächentechnik WW MWT3 (M4/5) Organic Electronics WW 6/ WW

3 MWT3 (M4/5) - Crystal Growth, WW MWT3: Metallische Werkstoffe LABORPRAKTIKA Praktikum Elektrische Energieversorgung Praktikum Leistungselektronik Praktikum Regelungstechnik I HAUPTSEMINARE Seminar Elektrische Antriebstechnik Seminar Elektrische Energieversorgung Seminar Moderne Trends in der Elektrischen Energieversorgung Seminar Sensorik und regenerative Energien

4 Studienrichtung: Elektrische Energietechnik (EET) Nr. Modulgruppen ECTS Auswahlmöglichkeiten Umfang und Art der Prüfungs- und Studienleistung M1 Technik und Umwelt 15,0 3 je 90 / s M2 Studienrichtungsspezifisches Kernmodul A 10,0 Auswahl aus einer Modulgruppe: je nach Anforderung M3 Studienrichtungsspezifisches Kernmodul B 10,0 EEV oder EES oder EAM des Moduls M4 Studienrichtungsspezifisches Vertiefungsmodul A 10,0 Auswahl aus der Modulgruppe: je nach Anforderung M5 Studienrichtungsspezifisches Vertiefungsmodul B 10,0 EEV, EES, EAM des Moduls M6 M7 M8 M9 Wahlmodul A 5,0 je nach Anforderung Energietechnisches Wahlmodul Auswahl aus Modulgruppe A des Moduls Wahlmodul B 5,0 je nach Anforderung Technisches oder naturwissenschaftliches Wahlmodul Auswahl aus Modulgruppe B des Moduls Wahlmodul C 10,0 usl für jedes Ergänzende Wahlmodule Auswahl aus Modulgruppe C gewählte Modul Praktisches Arbeiten und Präsentation 5,0 Studienrichtungsspezifisches Hauptseminar mit Referat Studienrichtungsspezifisches Laborpraktikum M10 Industriepraktikum 10,0 usl M11 Masterarbeit mit Referat 30,0 Summe 120,0 Studienablaufplan (Beispiel) Semester Module ECTS Semester-ECTS Mobilitätsfenster 30 / m usl 1 Pflichtmodule 15 Kernmodule A + B Kernmodule B 5 2 Vertiefungsmodule A + B Wahlmodul A 5 Mobilitätsfenster Wahlmodule B + C 15 3 Prak. Arbeit + Präsentation 5 30 Mobilitätsfenster Industriepraktikum 10 4 Masterarbeit mit Referat Summe: 120 Anlage 1: Struktur des Masterstudiums - Studienrichtung 'Elektrische Energietechnik (EET)' Seite 1

5 Modulgruppe M1: Technik und Umwelt (TU) Nr. Modulbezeichnung SWS Semester ECTS V Ü P WS SS Dozent Prüfung TU1 Reinhaltung von Luft und Wasser X Arlt 90 / s TU2 Kerntechnik X Junghans 90 / s TU3 Planung elektrischer Energieversorgungsnetze X Jäger 90 / s Modulkatalog der studienrichtungsspezifischen Kernmodule M2, M3 und Vertiefungsmodule M4, M5 Aus einer Modulgruppe müssen für die studienrichtungspezifischen Kernmodule A und B Module im Umfang von mindestens je 10 ECTS gewählt werden. Das Modul für die studienrichtungspezifischen Vertiefungsmodule A und B von mindestens 10 ECTS können aus dem gesamten Modulkatalog der Studienrichtung gewählt werden. Modulgruppe: Elektrische Energieversorgung (EEV) Nr. Modulbezeichnung SWS Semester ECTS V Ü P WS SS Dozent Prüfung EEV1 Betriebsmittel der elektrischen Energieversorgung I X Luther 90 / s EEV2 Betriebsmittel der elektrischen Energieversorgung II X Luther 90 / s EEV3 Betriebsvorgänge in elektr. Energieversorgungsnetzen I X Herold 90 / s EEV4 Betriebsvorgänge in elektr. Energieversorgungsnetzen II X Herold 90 / s EEV5 Schutz- und Leittechnik X Jäger 90 / s EEV6 Hochspannungstechnik X Weindl 90 / s EEV7 Hochleistungsstromrichter für die EEV X Herold 90 / s EEV8 Nationale und internationale Elektrizitätswirtschaft X Konermann 90 / s Modulgruppe: Elektrische Energiesysteme (EES): SWS Semester Nr. Modulbezeichnung ECTS Dozent Prüfung V Ü P WS SS EES1 Elektrische Energiesysteme I X N.N. 90 / s EES2 Elektrische Energiesysteme II X N.N. 90 / s EES3 Elektrische Energiesysteme III X N.N. 90 / s EES4 Elektrische Energiesysteme IV X N.N. 90 / s Anlage 1: Struktur des Masterstudiums - Studienrichtung 'Elektrische Energietechnik (EET)' Seite 2

6 Modulgruppe: Elektrische Antriebe und Maschinen (EAM): Nr. Modulbezeichnung SWS Semester ECTS V Ü P WS SS Dozent Prüfung EAM1 Elektrische Antriebstechnik I X Piepenbreier 90 / s EAM2 Elektrische Antriebstechnik II X Piepenbreier 90 / s EAM3 Elektrische Maschinen I X Hahn 90 / s EAM4 Elektrische Maschinen II X Hahn 90 / s EAM5 Linearantriebe X Piepenbreier 90 / s EAM6 Berechnung und Auslegung elektrischer Maschinen X Hahn 90 / s EAM7 Elektrische Kleinmaschinen X Hahn 90 / s EAM8 Pulsumrichter für elektrische Antriebe X Piepenbreier 90 / s EAM9 Elektrische Bahnen X Weigel 90 / s Anlage 1: Struktur des Masterstudiums - Studienrichtung 'Elektrische Energietechnik (EET)' Seite 3

7 Modulkatalog der Wahlmodule M6 bis M8 Modulgruppe A: Energietechnisches Wahlmodul Energietechnisches Wahlmodul Module aus einem der Wahlpflichtmodule der Studienrichtungen VTE, EET, MWT *) *) Ausgenommen sind hiervon bereits gewählte Module SWS Semester ECTS V Ü P WS SS X X Dozent aus Department CBI, EEI oder WW Prüfung je nach Anforderung des Moduls Modulgruppe B: Technisches oder naturwissenschaftliches Wahlmodul Technisches oder naturwissenschaftliches Wahlmodul Module aus dem Vorlesungsverzeichnis der Technischen Fakultät oder Naturwissenschaftlichen Fakultät SWS Semester ECTS V Ü P WS SS X X Dozent jeweilige Fachdozenten Prüfung je nach Anforderung des Moduls Modulgruppe C: Ergänzende Wahlmodule Ergänzende Wahlmodule SWS Semester ECTS V Ü P WS SS Module aus dem Vorlesungsverzeichnis der FAU X X Dozent jeweilige Fachdozenten Prüfung usl für jedes gewählte Modul bsl usl s m benotete Studienleistung unbenotete Studienleistung schriftliche Prüfungsleistung mündliche Prüfungsleistung Anlage 1: Struktur des Masterstudiums - Studienrichtung 'Elektrische Energietechnik (EET)' Seite 4

8 Studienrichtung: Materialwissenschaften und Werkstofftechnik (MWT) Nr. Modulgruppen ECTS Auswahlmöglichkeiten Umfang und Art der Prüfungs- und Studienleistung M1 Technik und Umwelt 15,0 3 je 90 / s M2 Studienrichtungsspezifisches Kernmodul A 10,0 Modul MWT1 je nach Anforderung M3 Studienrichtungsspezifisches Kernmodul B 10,0 Modul MWT2 des Moduls M4 Studienrichtungsspezifisches Vertiefungsmodul A 10,0 Auswahl aus Modul je nach Anforderung M5 Studienrichtungsspezifisches Vertiefungsmodul B 10,0 MWT3 des Moduls M6 M7 M8 M9 Wahlmodul A 5,0 je nach Anforderung Energietechnisches Wahlmodul Auswahl aus Modulgruppe A des Moduls Wahlmodul B 5,0 je nach Anforderung Technisches oder naturwissenschaftliches Wahlmodul Auswahl aus Modulgruppe B des Moduls Wahlmodul C 10,0 usl für jedes Ergänzende Wahlmodule Auswahl aus Modulgruppe C gewählte Modul Praktisches Arbeiten und Präsentation 5,0 Studienrichtungsspezifisches Hauptseminar mit Referat Studienrichtungsspezifisches Laborpraktikum M10 Industriepraktikum 10,0 usl M11 Masterarbeit mit Referat 30,0 Summe 120,0 Studienablaufplan (Beispiel) Semester Module ECTS Semester-ECTS Mobilitätsfenster Pflichtmodule Kernmodule A + B / m usl Kernmodule B 5 2 Vertiefungsmodule A + B Mobilitätsfenster Wahlmodul A 5 Wahlmodule B + C 15 3 Prak. Arbeit + Präsentation 5 30 Industriepraktikum 10 Mobilitätsfenster 4 Masterarbeit mit Referat Summe: 120 Anlage 1: Struktur des Masterstudiums - Studienrichtung 'Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (MWT)' Seite 5

9 Modulgruppe M1: Technik und Umwelt (TU) Nr. Modulbezeichnung SWS Semester ECTS V Ü P WS SS Dozent Prüfung TU1 Reinhaltung von Luft und Wasser X Arlt 90 / s TU2 Kerntechnik X Junghans 90 / s TU3 Planung elektrischer Energieversorgungsnetze X Jäger 90 / s Modulkatalog der studienrichtungsspezifischen Kernmodule M2, M3 und Vertiefungsmodule M4, M5 Die studienrichtungsspezifischen Kernmodule A und B bestehen aus den Modulen MWT1 und MWT2. Das studienrichtungsspezifischen Vertiefungsmodul MWT3 wird aus den M2- und M3-Modulen des Modulhandbuchs Materialwissenschaft und Werkstofftechnik ausgewählt. Modul: Konstruktionswerkstoffe in der Energietechnik (MWT1) Nr. MWT1 Lehrveranstaltung SWS Semester ECTS V Ü P WS SS Dozent Hochtemperaturwerkstoffe und intermetallische Phasen 2 3 X Neumeier Werkstoffkunde und Technologie der Metalle 2 3 X Singer Gläser und Keramiken für die Energietechnik 2 3 X Wondraczek Materialcharakterisierung 1 1 X Spiecker Prüfung 90 / s Modul: Funktionswerkstoffe in der Energietechnik (MWT2) Nr. MWT2 SWS Semester Lehrveranstaltung ECTS Dozent Prüfung V Ü P WS SS Basics in Electrochemistry 2 3 X Kowalski Fundamentals of Polymere Materials 2 3 X Schubert 90 / s Grundlagen Werkstoffe der Elektronik und 2 3 X Brabec/Wellmann Energietechnik 1 Praktikum 1 1 X usl Anlage 1: Struktur des Masterstudiums - Studienrichtung 'Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (MWT)' Seite 6

10 Modul: Werkstoffwissenschaftliche Vertiefungsmodule (MWT3) Nr. MWT3 Lehrveranstaltung Auswahl aus den M2- und M3-Modulen des Modulhandbuchs Materialwissenschaft und Werkstofftechnik SWS Semester ECTS V Ü P WS SS X X Dozent Dozenten des jeweiligen Fachgebietes Prüfung 30 / m Modulkatalog der Wahlmodule M6 bis M8 Modulgruppe A: Energietechnisches Wahlmodul Energietechnisches Wahlmodul Module aus einem der Wahlpflichtmodule der Studienrichtungen VTE, EET, MWT *) *) Ausgenommen sind hiervon bereits gewählte Module SWS Semester ECTS V Ü P WS SS X X Dozent aus Department CBI, EEI oder WW Prüfung je nach Anforderung des Moduls Modulgruppe B: Technisches oder naturwissenschaftliches Wahlmodul Technisches oder naturwissenschaftliches Wahlmodul Module aus dem Vorlesungsverzeichnis der Technischen Fakultät oder Naturwissenschaftlichen Fakultät SWS Semester ECTS V Ü P WS SS X X Dozent jeweilige Fachdozenten Prüfung je nach Anforderung des Moduls Modulgruppe C: Ergänzende Wahlmodule Ergänzende Wahlmodule Module aus dem Vorlesungsverzeichnis der FAU SWS Semester ECTS V Ü P WS SS X X Dozent jeweilige Fachdozenten Prüfung usl für jedes gewählte Modul Anlage 1: Struktur des Masterstudiums - Studienrichtung 'Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (MWT)' Seite 7

11 Studienrichtung: Verfahrenstechnik der Energiewandlung (VTE) Nr. Modulgruppen ECTS Auswahlmöglichkeiten Art und Umfang der Studien- und Prüfungsleistungen M1 Technik und Umwelt 15,0 3 je 90 / s M2 Studienrichtungsspezifisches Kernmodul A 10,0 Technische Thermodynamik II 120 / s Auswahl aus einer Modulgruppe: je nach Anforderung M3 Studienrichtungsspezifisches Kernmodul B 10,0 EVT oder EE oder V oder US des Moduls M4 Studienrichtungsspezifisches Vertiefungsmodul A 10,0 Auswahl aus der Modulgruppe: je nach Anforderung M5 Studienrichtungsspezifisches Vertiefungsmodul B 10,0 EVT, EE, V, US des Moduls M6 M7 M8 M9 Wahlmodul A 5,0 je nach Anforderung Energietechnisches Wahlmodul Auswahl aus Modulgruppe A des Moduls Wahlmodul B 5,0 je nach Anforderung Technisches oder naturwissenschaftliches Wahlmodul Auswahl aus Modulgruppe B des Moduls Wahlmodul C 10,0 usl für jedes Ergänzende Wahlmodule Auswahl aus Modulgruppe C gewählte Modul Praktisches Arbeiten und Präsentation 5,0 Studienrichtungsspezifisches Hauptseminar mit Referat Studienrichtungsspezifisches Laborpraktikum M10 Industriepraktikum 10,0 usl M11 Masterarbeit mit Referat 30,0 Summe 120,0 Studienablaufplan (Beispiel) Semester Module ECTS Semester-ECTS Mobilitätsfenster Pflichtmodule Kernmodule A + B / m usl Kernmodule B 5 2 Vertiefungsmodule A + B Wahlmodul A 5 Mobilitätsfenster Wahlmodule B + C 15 3 Prak. Arbeit + Präsentation 5 30 Mobilitätsfenster Industriepraktikum 10 4 Masterarbeit mit Referat Summe: 120 Anlage 1: Struktur des Masterstudiums - Studienrichtung 'Verfahrenstechnik der Energiewandlung (VTE)' Seite 8

12 Modulgruppe M1: Technik und Umwelt (TU) Nr. Modulbezeichnung SWS Semester ECTS V Ü P WS SS Dozent Prüfung TU1 Reinhaltung von Luft und Wasser X Arlt 90 / s TU2 Kerntechnik X Junghans 90 / s TU3 Planung elektrischer Energieversorgungsnetze X Jäger 90 / s Modulkatalog der studienrichtungsspezifischen Kernmodule M2, M3 und Vertiefungsmodule M4, M5 Aus einer Modulgruppe müssen für die studienrichtungspezifischen Kernmodule A und B Module im Umfang von mindestens je 10 ECTS gewählt werden. Das Modul 'Technische Thermodynamik II' (EVT1 in Modul EVT mit 5 ECTS) gilt in jedem Fall als gewählt (1. Kernfach A (im Modul M2)). Das Modul für die studienrichtungspezifischen Vertiefungsmodule A und B von mindestens 10 ECTS können aus dem gesamten Modulkatalog der Studienrichtung gewählt werden. Modulgruppe: Energieverfahrenstechnik (EVT): Nr. Modulbezeichnung SWS Semester ECTS V Ü P WS SS Dozent Prüfung EVT1 Technische Thermodynamik II X Fröba 120 / s EVT2 Strömungsmechanik II (Vertiefung) X Delgado 30 / m EVT3 Strömungsmaschinen X Epple 30 / m EVT4 Gasturbinen u. Gasturbinenanlagen X Delgado 30 / m EVT5 Automatisierung biotechnischer Anlagen für die ET X Benning 30 / m EVT6 Produktanalyse X Peukert 30 /m EVT7 Fluid-Feststoff-Strömungen X Wirth 30 / m EVT8 Grenzflächen in der Verfahrenstechnik X Diwald 60 /s EVT9 Product Engineering (MVT II) X Wirth 30 / m EVT10 Prozessmaschinen u. Apparatetechnik (PAK) X Schlücker 120 / s EVT11 Prozessmaschinen u. Apparatetechnik (PAV) X Schlücker 30 / m EVT12 Anlagenprojektierung X Schlücker 90 / s EVT13 Konstruktionslehre für die Prozesstechnik X Schlücker 90 / s EVT14 Moderne Beschichtungstechnologien X Etzold 30 / m EVT15 Transportprozesse X Wensing 30 / m Anlage 1: Struktur des Masterstudiums - Studienrichtung 'Verfahrenstechnik der Energiewandlung (VTE)' Seite 9

13 Modulgruppe: Erneuerbare Energien (EE): Nr. Modulbezeichnung SWS Semester ECTS V Ü P WS SS Dozent Prüfung EE1 Nanotechnologie disperser Systeme X Peukert 30 / m EE2 Solar Energy Conversion X Guldi 30 / m EE3 Grundlagen der Nanowissenschaften X Steinrück 90 / s EE4 Marine Biotechnologie X Buchholz 30 / m EE5 Regenerative Energien (Wind, Sonne, Erdwärme) X Karl EE6 Energetische Nutzung von Biomasse und Reststoffen X Karl 30 / m Modulgruppe: Verbrennung (V): Nr. Modulbezeichnung SWS Semester ECTS V Ü P WS SS Dozent Prüfung V1 Verbrennungstechnik X Zigan 120 / s Combustion Technology X Zigan 120 / s V2 Angewandte Thermofluiddynamik X Wensing 120 / s V3 Experimentelle Thermofluiddynamik X Bräuer 30 / m V4 Meßmethoden der Thermodynamik X Bräuer 30 / m Modul: Umweltschutz (US): Nr. Modulbezeichnung SWS Semester ECTS V Ü P WS SS Dozent Prüfung US1 Abfallaufbereitung X Georgiadis 30 / m US2 Fest-Flüssig-Trennprozesse in der Umwelt X Dück Verfahrenstechnik 30 / m US3 Energiewirtschaft und Umweltrecht X Karl 30 / m Anlage 1: Struktur des Masterstudiums - Studienrichtung 'Verfahrenstechnik der Energiewandlung (VTE)' Seite 10

14 Modulkatalog der Wahlmodule M6 bis M8 Modulgruppe A: Energietechnisches Wahlmodul Energietechnisches Wahlmodul Module aus einem der Wahlpflichtmodule der Studienrichtungen VTE, EET, MWT *) *) Ausgenommen sind hiervon bereits gewählte Module SWS Semester ECTS V Ü P WS SS X X Dozent aus Department CBI, EEI oder WW Prüfung je nach Anforderung des Moduls Modulgruppe B: Technisches oder naturwissenschaftliches Wahlmodul Technisches oder naturwissenschaftliches Wahlmodul Module aus dem Vorlesungsverzeichnis der Technischen Fakultät oder Naturwissenschaftlichen Fakultät SWS Semester ECTS V Ü P WS SS X X Dozent jeweilige Fachdozenten Prüfung je nach Anforderung des Moduls Modulgruppe C: Ergänzende Wahlmodule Ergänzende Wahlmodule Module aus dem Vorlesungsverzeichnis der FAU SWS Semester ECTS V Ü P WS SS X X Dozent jeweilige Fachdozenten Prüfung usl für jedes gewählte Modul bsl usl s m benotete Studienleistung unbenotete Studienleistung schriftliche Prüfungsleistung mündliche Prüfungsleistung Anlage 1: Struktur des Masterstudiums - Studienrichtung 'Verfahrenstechnik der Energiewandlung (VTE)' Seite 11

15 Modulbeschreibungen der Pflicht- Kern- und Vertiefungsmodule aller Studienrichtung Technik und Umwelt 1 Modulbezeichnung Kerntechnik Kerntechnik 5 ECTS 2 Lehrveranstaltungen Vorlesung 2 SWS Übung 1 SWS 3 Dozenten Dr.-Ing. Wolfram Junghans 4 Modulverantwortlicher Dr.-Ing. Wolfram Junghans 5 Inhalt Einführung Reaktorphysikalische Grundlagen Kernspaltung, Kettenreaktion, prinzipieller Aufbau eines Kernreaktors, Reaktivität, Kritikalität, Neutronenkinetik, Neutronentransport Thermodynamik und Energieumwandlung in KKW Schaltungsarten von KKW, Thermodynamik/Wirkungsgrad, Temperaturverlauf am Brennstab/im Kern, Wasser-Dampf- Kreislauf/Wärmeschaltbild Aufbau verschiedener KKW-Typen Druckwasserreaktor, Siedewasserreaktor, HTR, schneller Brutreaktor (jeweils Hauptkreisläufe, Containment, Sicherheitssysteme, wichtige Hilfs- und Nebensysteme) Betrieb von KKW Betriebszyklen, Streckbetrieb, Regelkonzepte, Steuerung/Regelung, Anlagendynamik, Lastwechselfahrweise, Chemische Fahrweise, RDB-Versprödung Reaktivitätseffekte Kurzzeit- und Langzeitreaktivitätseffekte, Inhärente Sicherheit Brennstoffver- und -entsorgung Urangewinnung, Anreicherung, Brennelement-Herstellung, BE- Einsatz im KKW, Abbrand, Entsorgung/Endlagerung Sicherheit und Zuverlässigkeit von KKW Barrierenkonzept, Sicherheitsebenen, Schutzziele, Aktive/passive Sicherheitseinrichtungen, Auslegungsprinzipien für Sicherheitssysteme, Störfallabläufe, Probabilistische Sicherheitsanalyse, Strahlenschutz Wartung/Instandhaltung/Alterungsmanagement Überwachungssysteme, Prüfkonzept, Wiederkehrende Prüfungen Ausblick Reaktoren der 4. Generation, Kernfusion 4

16 Die Übung begleitet die einzelnen Kapitel thematisch und führt zur Wissensvertiefung anhand praktischer Beispiele, inkl. einfacher Berechnungen. 6 Lernziele und Kompetenzen 7 Voraussetzungen für die Teilnahme 8 Einpassung in Musterstudienplan 9 Verwendbarkeit des Moduls Grundkenntnisse und Verständnis der wesentlichen Aspekte der Auslegung und des Betriebes sowie von Fragen der Sicherheit und Zuverlässigkeit von Kernkraftwerken empfohlen: Technische Thermodynamik, Strömungsmechanik xxxx Masterstudiengang Energietechnik 10 Studien- und Prüfung (schriftlich) Prüfungsleistungen 11 Berechnung 100% Modulnote 12 Turnus des Angebots jährlich im WS 13 Wiederholung W der 2 Prüfung 14 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 45 h Eigenstudium: 60 h 15 Dauer des Moduls 1 Semester 16 Unterrichtssprache Deutsch 17 Vorbereitende Literatur 5

17 Planung elektrischer Energieversorgungsnetze 1 Modulbezeichnung Planung elektrischer Energieversorgungsnetze 5 ECTS 2 Lehrveranstaltungen Vorlesung 2 SWS Übung 2 SWS 3 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Johann Jäger 4 Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Johann Jäger 5 Inhalt Grundlagen der Netzplanung Einführung: Methoden, Systematische Netzplanung, Axiomensystem Informationssammlung: Lastdichte, Spitzenlastanteil, Elektrifizierungsgrad Kenngrößen und deren Berechnungsverfahren: Charakterisierung von Belastungen, Spannungsfall, thermische Kurzschlussfestigkeit, Leistungs-, Verlustfaktoren, Energietransportprozess, monetäre Bewertung Strukturen elektrischer Netze Einführung: Netzarten, Spannungsebenen, Netzstrukturentwicklung Auswahlkriterien: Abnehmeranalyse, Unterbrechungszeit, Anschlussbedingungen Netzformen: Strahlennetz, Ringnetz, vermaschtes Netz, Maschennetz, Beispiele Netzgrundschaltungen: Einspeisungsvarianten, Bezeichnungssystem, Beispiele Typische Netzstrukturen: Niederspannungs-, Mittel-, Hochspannungsnetz Sternpunktbehandlung Einführung: Arten, Vergleichskriterien, Fehlerstatistik, Arten: Isoliert, kompensiert, starr geerdet, über Widerstand geerdet Gegenüberstellung: Bewertung, Einsatzorte, Messung Anwendung: Sternpunktbildner, KNOSPE Schutztechnik Grundprinzipien: Überstrom-, Distanz-, Differentialschutz Anforderung: Selektivität, Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit Schutzkoordination: Schutzsysteme Die Übung begleitet die einzelnen Kapitel thematisch und führt zur Wissensvertiefung anhand praktischer Rechenbeispiele. 6 Lernziele und Kompetenzen 7 Voraussetzungen für die Teilnahme 8 Einpassung in Musterstudienplan Kenntnisse, Verständnis und Erlernen der Methodik der Netzplanung in der elektrischen Energieversorgung, Bedeutung der Netzplanung für die Versorgungsqualität keine, empfohlen: Grundlagen der elektrischen Energieversorgung ab 1. Fachsemester 6

18 9 Verwendbarkeit des Moduls in allen Studiengängen, auch im Bachelorstudium 10 Studien- und Prüfung Prüfungsleistungen 11 Berechnung 100% Modulnote 12 Turnus des Angebots jährlich im SS 13 Wiederholung W der 2 Prüfung 14 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60 h Eigenstudium: 90 h 15 Dauer des Moduls 1 Semester 16 Unterrichtssprache Deutsch 17 Vorbereitende Literatur Umdruck zur Vorlesung 7

19 EEI Berechnung und Auslegung elektrischer Maschinen 1 Modulbezeichnung Berechnung und Auslegung elektrischer Maschinen 2 Lehrveranstaltungen V SS: (2 SWS) Ü SS: (2 SWS) 3 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Ingo Hahn 5 ECTS 2,5 ECTS 2,5 ECTS 4 Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Ingo Hahn 5 Inhalt Berechnungsmethoden: Physikalische Vorgänge in elektrischen Maschinen; Maxwellsche Gleichungen in integraler und differentieller Form; Mechanismen der Krafterzeugung; einfaches Spulenmodell als elektrische Elementarmaschine; Wicklungsanalyse; Wicklungsentwurf; Nutenspannungsstern; Magnetkreisanalyse; magnetisches Netzwerk; magnetische Widerstände und Leitwerte; Streuleitwerte; Finite-Differenzen-Methode; Finite-Elemente-Methode; Thermisches Verhalten; 6 Lernziele und Kompetenzen 7 Voraussetzungen für die Teilnahme 8 Einpassung in den Musterstudienplan 9 Verwendbarkeit des Moduls Entwurf und Auslegung: Strombelag; Luftspaltflußdichte; Kraftdichte; Entwurfsmodell für elektrische Maschinen; Wachstumsgesetze; Auslegung elektrischer Maschinen; Analytisch-numerische Methoden; Optimierungsmethoden Die Studierenden sollen die grundsätzlichen Methoden zur Berechnung und Auslegung elektrischer Maschinen kennenlernen und anwenden können. Vorlesung: Elektrische Maschinen I Übung: Elektrische Maschinen I Ab 2. Fachsemester In allen technischen Studiengängen 10 Studien- und 90-minütige Klausur Prüfungsleistungen 11 Berechnung Modulnote = Klausurnote Modulnote 12 Turnus des Angebots Jährlich 13 Wiederholung W der 2 Prüfung 14 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60 h Eigenstudium: 90 h 15 Dauer des Moduls 1 Semester 8

20 16 Unterrichtssprache Deutsch 17 Vorbereitende Literatur Skript zur Vorlesung, Übungsaufgaben. 9

21 Betriebsmittel der elektrischen Energieversorgung I 1 Modulbezeichnung Betriebsmittel der 5 ECTS elektrischen Energieversorgung I 2 Lehrveranstaltungen Vorlesung 2 SWS 5 ECTS Übung 2 SWS 3 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Gerhard Herold 4 Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Gerhard Herold 5 Inhalt Parameter der Stromkreise der elektrischen Energieversorgung: Kapazitäten: elektrostatisches Feld, koaxiale Anordnung, Anordnung paralleler zylindrischer Leiter, Mehrleiteranordnungen Induktivitäten. magnetisches Feld, unendlich lange parallele Leiter, mittlere geometrische Abstände, kurze Leiterstücke ohmsche Widerstände: Strömungsfeld, metallische Leiter, Stromleitung in das Erdreich, elektrische Kontakte, Querleitwerte in Dielektrika Einfluß der Stromverdrängung und Magnetisierung auf Leiteranordnungen: mathematische Beschreibung, Spannungsgleichung, stationäre Stromverdrängung Stromleitung im Erdreich: zylindersymmetrisches Modell und Teilleitermodell, induktive Beeinflussung zwischen Leitern und von Signalleitungen durch Starkstromleitungen Kraftwirkungen in Leiteranordnungen: parallele und senkrecht aufeinanderstehende Leiter, ringförmige Windung, Berücksichtigung von Stromverdrängung und Magnetisierung Erwärmung elektrischer Betriebsmittel: Wärmeleitung, -strahlung und -konvektion 6 Lernziele und Kompetenzen 7 Voraussetzungen für die Teilnahme 8 Einpassung in Musterstudienplan 9 Verwendbarkeit des Moduls 10 Studien- und Prüfungsleistungen Die Übung begleitet die einzelnen Kapitel thematisch und führt zur Wissensvertiefung anhand praktischer Rechenbeispiele. Kenntnisse und Verständnis der elektrischen und magnetischen Felder von Mehrleitersystemen und deren Beschreibung, der Verfahren zur Berechnung von Kapazitäten und Induktivitäten von Mehrleitersystemen, der Stromleitung und der Stromverdrängung, der Vorgänge bei der Erwärmung von Leitern, des Einflusses von Parametern auf die Eigenschaften von Leitersystemen, der Analyse von Leiteranordnungen. empfohlen: Grundlagen der Elektrischen Energieversorgung ab 1. Fachsemester in allen Studiengängen auch im Bachelorstudium Prüfung 10

22 11 Berechnung 100% Modulnote 12 Turnus des Angebots jährlich im WS 13 Wiederholung W der 2 Prüfung 14 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60 h Eigenstudium: 90 h 15 Dauer des Moduls 1 Semester 16 Unterrichtssprache Deutsch 17 Vorbereitende Literatur Lehrbuch: G. Herold: Elektrische Energieversorgung II,

23 Betriebsmittel der elektrischen Energieversorgung II 1 Modulbezeichnung Betriebsmittel der 5 ECTS elektrischen Energieversorgung II 2 Lehrveranstaltungen Vorlesung 2 SWS 5 ECTS Übung 2 SWS 3 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Gerhard Herold 4 Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Gerhard Herold 5 Inhalt Leitungen Freileitungen: Aufbau, Durchhang, geometrische Abmessungen Kabel: Aufbau, Bauarten, Alterung von Isolierstoffen, Garnituren Drehstrom-Einfachleitung und -Doppelleitung: Kapazitäten und Induktivitäten mit und ohne Erdseil, Verdrillung, ohmsche Längswiderstände und Querleitwerte, homogene Leitung, kurze Leitung, Betriebsparameter, Leistungsübertragung, Dauerstrombelastbarkeit, Kompensation Blitzschutz von Freileitungen: Elektrische Parameter, Drehstrom-Kabelverbindungen: Elektrische Parameter, Erwärmung und Strombelastbarkeit, Reduktionsfaktoren Drosselspulen und Transformatoren Luftdrosselspulen: Aufbau, Induktivitäten, Näherungsformeln, Drosselspule für einen Saugkreis Aktiver Teil von Transformatoren: Eisenkreis, Streuung, stromabhängige Verluste, Erwärmung, Stromkräfte, Entwurf Einphasentransformatoren: Elektrische und magnetische Ersatzschaltungen und ihre Parameter, Spartransformatoren, Dreiwicklungstransformatoren Drehstromtransformatoren: Charakteristische Belastungsfälle, magnetische Kreise, elektrische Ersatzschaltungen, Raumzeigerund Nullgrößentransformator, unsymmetrische Belastung Parallelbetrieb von Transformatoren: Parallelschaltung, Lastflußsteuerung Magnetisierungserscheinungen: Einphasen- und Drehstromtransformatoren, Einschalten von Transformatoren Wicklungskapazitäten: Drosselspulen und Transformatorwicklungen, Spannungsverteilung über einer Wicklung 6 Lernziele und Kompetenzen Die Übung begleitet die einzelnen Kapitel thematisch und führt zur Wissensvertiefung anhand praktischer Rechenbeispiele. Kenntnisse und Verständnis des Aufbaus von Kabeln und Leitungen, der Berechnung von Kapazitäten und Induktivitäten von Drehstromverbindungen, der Betriebsparameter von Kabeln und Leitungen und deren Einfluß auf die Eigenschaften und die Gestaltung der Übertragung, des Aufbaus und der Wirkungsweise von Transformatoren und Drosselspulen, der Ersatzschaltungen von Einphasen- und Drehstromtransformatoren in Raumzeiger- und Nullgrößen, des Betriebs von Transformatoren im Netz. 12

24 7 Voraussetzungen für die Teilnahme 8 Einpassung in Studienplan 9 Verwendbarkeit des Moduls empfohlen: Grundlagen der Elektrischen Energieversorgung Betriebsmittel der elektrischen Energieversorgung I ab 2. Fachsemester in allen Studiengängen auch im Bachelorstudium 10 Studien- und Prüfung Prüfungsleistungen 11 Berechnung 100% Modulnote 12 Turnus des Angebots jährlich im SS 13 Wiederholung W der 2 Prüfung 14 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60 h Eigenstudium: 90 h 15 Dauer des Moduls 1 Semester 16 Unterrichtssprache Deutsch 17 Vorbereitende Literatur Lehrbuch: G. Herold: Elektrische Energieversorgung II,

25 Betriebsvorgänge in elektrischen Energieversorgungsnetzen I 1 Modulbezeichnung Betriebsvorgänge in elektrischen Energieversorgungsnetzen I 2 Lehrveranstaltungen Vorlesung 2 SWS Übung 2 SWS 3 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Gerhard Herold 5 ECTS 4 Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Gerhard Herold 5 Inhalt Rotierende Drehstrommaschinen Grundlegende Wirkungsweise: Drehzahlen, Drehmomentbildung, Induktivitäten und Flüsse, Spannungsgleichungen, Leistung und Drehmoment, mechanische Bewegungsgleichung Drehstrommaschinen im stationären Betrieb: Mit- und Gegensystem-Ersatzschaltungen, lineare und gesättigte Synchronmaschine, Asynchronmaschine Ausgleichsvorgänge bei konstanter Drehzahl: ohmisch-induktive Stromkreise, Drehfeldmaschinen mit einer und zwei Läuferwicklungen, Zustandsvariablentransformation und Ersatzschaltungen für den transienten und subtransienten Vorgang, symmetrische und unsymmetrische Fehler bei Synchron- und Asynchronmaschinen Elektromechanische Ausgleichsvorgänge: Anlauf von Asynchronmaschinen, statische und transiente Stabilität von Synchronmaschinen, Pendelschwingungen von Drehstrommaschinen Sternpunktbehandlung in Drehstromsystemen Stationäre Erd(kurz)schlußvorgänge: Sternpunktverlagerung, einund zweipolige Kurzschlüsse, Doppelerd(kurz)schluß Arten der Sternpunkterdung: Prinzipieller Netzaufbau und Ersatzschaltung, isolierter Sternpunkt, Erdschlußkompensation, unmittelbar und mittelbar geerdeter Sternpunkt Transiente Erd(kurz)schlußvorgänge: Entstehung von Erd(kurz)- schlüssen, Erdschlußzündschwingung, Unterbrechung stationärer Erdschlüsse, aussetzender Erdschluß, mittelbare Sternpunkterdung Sternpunktbehandlung in Niederspannungsnetzen: Schutz gegen gefährliche Körperströme, Netzformen, Fehlerschutz durch Ausschaltung 6 Lernziele und Kompetenzen Die Übung begleitet die einzelnen Kapitel thematisch und führt zur Wissensvertiefung anhand praktischer Rechenbeispiele. Kenntnisse und Verständnis: des Aufbaus und der Wirkungsweise von Drehstrommaschinen, der mathematischen Beschreibung von Drehstrommaschinen und ihrer Ersatzschaltungen in Symmetrischen Komponenten und Raumzeigern, der Darstellung der Gleichungen im Zustandsraum und deren Lösung, des Betriebs am Drehstromsystem: stationärerer Betrieb und transiente Ausgleichsvorgänge, 14

26 7 Voraussetzungen für die Teilnahme 8 Einpassung in Musterstudienplan 9 Verwendbarkeit des Moduls der Sternpunktbehandlung in Drehstromsystemen, der stationären und transienten Erd(kurz)schlußvorgänge. empfohlen: Grundlagen der elektrischen Energieversorgung Betriebsmittel der elektrischen Energieversorgung II ab 1. Fachsemester in allen Studiengängen auch im Bachelorstudium 10 Studien- und Prüfung Prüfungsleistungen 11 Berechnung 100% Modulnote 12 Turnus des Angebots jährlich im WS 13 Wiederholung W der 2 Prüfung 14 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60 h Eigenstudium: 90 h 15 Dauer des Moduls 1 Semester 16 Unterrichtssprache Deutsch 17 Vorbereitende Literatur Lehrbuch: G. Herold: Elektrische Energieversorgung III,

27 Betriebsvorgänge in elektrischen Energieversorgungsnetzen II 1 Modulbezeichnung Betriebsvorgänge in elektrischen Energieversorgungsnetzen II 2 Lehrveranstaltungen Vorlesung 2 SWS Übung 2 SWS 3 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Gerhard Herold 5 ECTS 4 Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Gerhard Herold 5 Inhalt Kurzschlußströme in Drehstromnetzen Bedeutung der Kurzschlußströme, Grundsätze der Berechnung Kurzschlußwechselströme: Berechnung der Anfangskurzschlußwechselströme, maximale und minimale Kurzschlußströme, Berechnung der Kurzschlußwechselströme mit dem Knotenpunktverfahren, Dauerkurzschlußstrom bei Eisensättigung, Beispiele zur Berechnung der Kurzschlußwechselströme Kurzschlußstromverlauf und charakteristische Kurzschlußstromgrößen im unverzweigten und verzweigten Stromkreis Störlichtbogenkurzschlüsse: Störlichtbogenbeanspruchung und -leistung, Modell des dynamischen Lichtbogens Kurzschlußströme nach stromabhängigen Schutzeinrichtungen: Prinzipien, Strombegrenzung und Durchlaßstrom, thermische Kurzschlußstrombeanspruchung Kurzschlußparameter und Systemgestaltung: Kurzschlußströme und Grenzlängen, Festigkeit und Auslastung, Maßnahmen zur Beherrschung und Begrenzung von Kurzschlußströmen Besonderheiten bei Erdkurzschlüssen Einschaltvorgänge induktive und kapazitive Stromkreise ungleichzeitiges Schalten in Drehstromkreisen Ausschaltvorgänge Schaltgeräte und Schaltlichtbogen Ausschalten von Gleichstrom-, Wechsel- und Drehstromkreisen Ausschalten mit Leistungshalbleitern Überspannungen in Netzen Arten von Überspannungen Wanderwellen Überspannungsschutz und Koordination der Isolation 6 Lernziele und Kompetenzen Die Übung begleitet die einzelnen Kapitel thematisch und führt zur Wissensvertiefung anhand praktischer Rechenbeispiele. Kenntnisse und Verständnis: der Kurzschlußströme, ihrer Verläufe und charakteristischen Größen und ihrer Berechnung, von Störlichtbogenkurzschlüssen, der Strombegrenzung und der thermischen Kurzschlußstrombeanspruchung, des Einflusses der Kurzschlußparameter auf die Systemgestaltung, 16

28 7 Voraussetzungen für die Teilnahme 8 Einpassung in Studienplan 9 Verwendbarkeit des Moduls der Ein- und Ausschaltvorgänge von Stromkreisen, des Schaltlichtbogens und der Schaltgeräte der Vorgänge bei Überspannungen in Netzen und des Überspannungsschutzes empfohlen: Grundlagen der elektrischen Energieversorgung Betriebsvorgänge in elektrischen Energieversorgungsnetzen I ab 2. Fachsemester in allen Studiengängen auch im Bachelorstudium 10 Studien- und Prüfung Prüfungsleistungen 11 Berechnung 100% Modulnote 12 Turnus des Angebots jährlich im SS 13 Wiederholung W der 2 Prüfung 14 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60 h Eigenstudium: 90 h 15 Dauer des Moduls 1 Semester 16 Unterrichtssprache Deutsch 17 Vorbereitende Literatur Lehrbuch: G. Herold: Elektrische Energieversorgung III, 2008 G. Herold: Elektrische Energieversorgung IV,

29 1 Modulbezeichnung Elektrische Antriebstechnik I Elektrische Antriebstechnik I 5 ECTS 2 Lehrveranstaltungen V SS: (2 SWS) Ü SS: (2 SWS) 3 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Bernhard Piepenbreier Wissenschaftliche Mitarbeiter des Lehrstuhls EAM 2,5 ECTS 2,5 ECTS 4 Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Bernhard Piepenbreier 5 Inhalt Einleitung: Generelle Aspekte, Folgerungen für die Vorlesung Elektrische Antriebstechnik, Blockschaltbild eines Drehstromantriebssystems Grundlagen: Motor und Lastmaschine, Übersicht der elektrischen Antriebe Stromrichter für Gleichstromantriebe an Gleichstromquellen Übersicht Drehstromantriebe Stromrichter mit Gleichspannungs-Zwischenkreis (Drehstrom): Konstante Zwischenkreisspannung und sinusförmiger Motorstrom, Konstante Zwischenkreisspannung und blockförmiger Motorstrom Netzgeführte Stromrichter: Netzgeführte Stromrichter für Gleichstromantriebe, Netzgeführte Stromrichter für Drehstromantriebe: Stromrichter mit Gleichstrom-Zwischenkreis, Direktumrichter Andere Topologien: Matrixumrichter, Doppeltgespeiste Asynchronmaschine Digitale Regelung und Steuerung (Hardware): Blockschaltbild, 8.2 Microcontroller, PLD, FPGA, ASIC, Zeitscheiben und Interrupt, Abtastung Drehzahl- und Positionsgeber: Analogtacho, Impulsgeber, Revolver 6 Lernziele und Kompetenzen 7 Voraussetzungen für die Teilnahme 8 Einpassung in den Musterstudienplan 9 Verwendbarkeit des Moduls Die Hörer sollen den Aufbau und Wirkungsweise Elektrischer Antriebe mit den oben genannten Topologien verstehen. Sie sollen das Zusammenspiel zwischen Leistungselektronik, Steuerungselektronik, Gebern und den Motoren erlernen. Schließlich sollen die Erkenntnisse auch auf neue, unbekannte Antriebssysteme übertragen werden können. Vorlesung und Übung Leistungselektronik sehr empfohlen. Ab 1. Fachsemester In allen Studiengängen 10 Studien- und Prüfungsleistungen 11 Berechnung Modulnote 90-minütige Klausur Modulnote = Klausurnote 18

30 12 Turnus des Angebots Jährlich 13 Wiederholung W der 2 Prüfung 14 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60 h Eigenstudium: 90 h 15 Dauer des Moduls 1 Semester 16 Unterrichtssprache Deutsch 17 Vorbereitende Literatur Skript zur Vorlesung, Übungsaufgaben. 19

31 1 Modulbezeichnung Elektrische Antriebstechnik II Elektrische Antriebstechnik II 5 ECTS 2 Lehrveranstaltungen V WS: (3 SWS) Ü WS: (1 SWS) 3 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Bernhard Piepenbreier Wissenschaftliche Mitarbeiter des Lehrstuhls EAM 3,75 ECTS 1,25 ECTS 4 Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Bernhard Piepenbreier 5 Inhalt Regelung Regelung drehzahlveränderbarer Antriebe (Übersicht) Regelung der Gleichstrommaschine U/f-Steuerung von Drehstromantrieben Regelung von Drehstromantrieben: Feldorientierte Regelung mit Geber, Asynchronmaschine, Permanenterregte Synchronmaschine mit Sinusstrom, Elektrisch erregte Synchronmaschine, Direktumrichter, Stromrichtermotor, Permanenterregte Synchronmaschine mit Blockstrom Vergleich der Eigenschaften von Antrieben mit Pulsumrichter und Asynchronmaschine und elektr./perm. erregter Synchronmaschine 6 Lernziele und Kompetenzen 7 Voraussetzungen für die Teilnahme 8 Einpassung in den Musterstudienplan 9 Verwendbarkeit des Moduls Digitale Feldbusse: Einleitung, Grundlegende Eigenschaften Beispiele: Aktor-Sensor-Interface (ASi), Controller-Area- Network (CAN), PROFIBUS-DP, European Installation Bus (EIB), Local Operating Network (LON),INTERBUS Vorlesung und Übung gliedern sich in zwei Hauptabschnitte: Regelung und Digitale Feldbusse. Im Abschnitt Regelung sollen die Studierenden einige Prinzipien zur Regelung elektrischer Antriebe kennen und verstehen lernen. Dabei steht das relativ komplexe Thema der Feldorientierten Regelung mit Geber im Vordergrung. Schließlich sollen die Erkenntnisse auch auf neue, unbekannte Antriebssysteme übertragen werden können. Im Abschnitt Digitale Feldbusse sollen die Studierenden zunächst die grundlegenden Eigenschaften von Feldbussen kennen und verstehen lernen. Die Grundlagen werden durch die Behandlung von Feldbussen für verschiedene Anwendungen vertieft. Vorlesung und Übung Leistungselektronik empfohlen. Vorlesung und Übung Elektrische Antriebstechnik I sehr empfohlen Ab 1. Fachsemester In allen Studiengängen 10 Studien- und Prüfungsleistungen 90-minütige Klausur 11 Berechnung Modulnote Modulnote = Klausurnote 12 Turnus des Angebots Jährlich 20

32 13 Wiederholung W der 2 Prüfung 14 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60 h Eigenstudium: 90 h 15 Dauer des Moduls 1 Semester 16 Unterrichtssprache Deutsch 17 Vorbereitende Literatur Skript zur Vorlesung, Übungsaufgaben. 21

33 Elektrische Bahnen 1 Modulbezeichnung Elektrische Bahnen 2,5 ECTS 2 Lehrveranstaltungen V SS: (2 SWS) 3 Dozenten Dr. Ing. Wolf Dieter Weigel 4 Modulverantwortlicher Dr. Ing. Wolf Dieter Weigel 5 Inhalt Elektrische Bahnen Einführung: Verkehrliche Bedeutung, Umwelteigenschaften, Ausbau der Schienennetze, Verantwortungs- und Kompetenzverteilung zwischen Betreiber und Bahnindustrie Historischer Überblick: Entwicklung des Schienenverkehrs insbesondere der Elektrischen Bahnen Zugförderung: Begriffe der Bahntechnik, Überblick Bahnsystem, Zugbildung, Spurweiten, Einsatzbedingungen, Sicherheitsprinzipien, Dimensionierung von Triebfahrzeugen, Kraftübertragung zwischen Rad und Schiene Fahrmotoren: Achsantrieb, Gleichstrom-Reihenschlussmotor, Mischstrom-Motor, Einphasenwechselstrom-Kommutatormotor, Drehstrommotoren Antriebe: Fahrwerke, Federungen, Tatzlagerantrieb, Halbabgefederter Querantrieb, Vollabgefederter Querantrieb, Antriebe für Niederflurfahrzeuge, Neigetechnik Steuerung der Fahrmotoren für: Gleichstrombahnen, Wechselstrombahnen, Drehstromantriebstechnik, Geräte der Stromrichtertechnik, Kompatibilität, Stromabnahme, Schutzgeräte, Bordnetzversorgung Bahnenergieversorgung: Überblick, Energieverteilung- Schaltanlagen für AC- und DC-Systeme, Energiezuführung- Fahrleitungen Entwicklungstrends bei Fahrzeugen: Fahrzeuge als komplexes System, Fahrzeuggestaltung als interdisziplinärer Prozess, Plattformkonzepte, Nahverkehrsfahrzeuge, Lokomotiven, Hochgeschwindigkeitsverkehr, Unkonventionelle Bahnsysteme 6 Lernziele und Kompetenzen 7 Voraussetzungen für die Teilnahme 8 Einpassung in den Musterstudienplan Kennen und Verstehen von: -Aufbau und Hauptbestandteilen eines Elektrischen Bahnsystems -Zusammenwirken und Wechselwirkungen der Teilsysteme -Einsatz und Auslegung von Triebfahrzeugen -wesentlichen Auslegungskriterien und Einsatzbedingungen -wesentlichen Komponententechnologien -Entwicklungstrends bei Schienenfahrzeugen Kenntnisse Elektrische Antriebstechnik Ab 1. Studiensemester 22

34 9 Verwendbarkeit des Moduls In allen Studienrichtungen 10 Studien- und V: mündliche Prüfung, 30 Minuten oder schriftliche Prüfung (60 Prüfungsleistungen Minuten) je nach Teilnehmerzahl 11 Berechnung Klausurergebnis: 100% der Modulnote Modulnote 12 Turnus des Angebots Jährlich 13 Wiederholung W der 2 Prüfung 14 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 30 h Eigenstudium: 45 h 15 Dauer des Moduls 1 Semester 16 Unterrichtssprache V: Deutsch: Ü: Deutsch 17 Vorbereitende Literatur Skript zur Vorlesung, 18 Stand Hinweis: Eine akademische Stunde (45 min.) wird bei der Workload-Berechnung mit einer Zeitstunde (60 min.) angesetzt. Für die Berechnung der Präsenzzeit wird die Vorlesungszeit mit 15 Wochen angesetzt. Demnach ergibt eine SWS 15 Stunden, sechs SWS ergeben 90 Stunden. Diese entsprechen 3 ECTS-Punkten. 23

35 Elektrische Energiesysteme I Elektrische Energiesysteme II Elektrische Energiesysteme III Elektrische Energiesysteme IV Die Modulbeschreibungen Elektrische Energiesysteme I -IV stehen erst nach Amtsantritt von Prof. Luther zur Verfügung 24

36 1 Modulbezeichnung Elektrische Kleinmaschinen Elektrische Kleinmaschinen 5 ECTS 2 Lehrveranstaltungen V WS: (2 SWS) Ü WS: (2 SWS) 3 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Ingo Hahn 2,5 ECTS 2,5 ECTS 4 Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Ingo Hahn 5 Inhalt Grundlagen: Definitionen, Kraft-/Drehmomenterzeugung, elektromechanische Energiewandlung 6 Lernziele und Kompetenzen 7 Voraussetzungen für die Teilnahme 8 Einpassung in den Musterstudienplan 9 Verwendbarkeit des Moduls Aufbau, Wirkungsweise und Betriebsverhalten von: Universalmotor, Glockenankermotor, PM-Synchronmaschine, Spaltpolmotor, Kondensatormotor, geschalteter Reluktanzmaschine, Schrittmotoren, Klauenpolmotor, elektrodynamischen Antrieben, Magnetlager Die Studierenden erhalten einen Überblick über Elektrische Kleinmaschinen, deren Aufbau, Wirkungsweise und Betriebsverhalten sowie Anwendungsgebiete. Keine Ab 1. Fachsemester In allen technischen Studiengängen 10 Studien- und 90-minütige Klausur Prüfungsleistungen 11 Berechnung Modulnote = Klausurnote Modulnote 12 Turnus des Angebots Jährlich 13 Wiederholung W der 2 Prüfung 14 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60 h Eigenstudium: 90 h 15 Dauer des Moduls 1 Semester 16 Unterrichtssprache Deutsch 17 Vorbereitende Literatur Skript zur Vorlesung, Übungsaufgaben. 25

37 1 Modulbezeichnung Elektrische Maschinen I Elektrische Maschinen I 5 ECTS 2 Lehrveranstaltungen V WS: (2 SWS) Ü WS: (2 SWS) 3 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Ingo Hahn 2,5 ECTS 2,5 ECTS 4 Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Ingo Hahn 5 Inhalt Einleitung Gleichstrommotoren: Aufbau und Wirkungsweise, Spannung, Drehmoment und Leistung, Kommutierung und Wendepole, Ankerrückwirkung und Kompensationswicklung, Permanenterregte Gleichstrommaschine, Schaltungen und Betriebsverhalten 6 Lernziele und Kompetenzen 7 Voraussetzungen für die Teilnahme 8 Einpassung in den Musterstudienplan 9 Verwendbarkeit des Moduls Drehstrommotoren: Allgemeines zu Drehfeldmaschinen, Drehfeldtheorie, Asynchronmaschine mit Schleifring- und Käfigläufer, Elektrisch erregte Synchronmaschine, Permanenterregte Synchronmaschine Die Kenntnisse und das Verständnis aus der Vorlesung Grundlagen der elektrischen Antriebstechnik sollen vertieft und erweitert werden im Bereich der Motoren. Bei den DC-Motoren steht die Erweiterung der Theorie auf dem Gebiet der Kommutierung und der Ankerrückwirkung im Vordergrund; bei den Drehstrommotoren der Einfluss der Oberfelder und -wellen auf das Betriebsverhalten. Vorlesung: Grundlagen der elektrischen Antriebstechnik Übung: Grundlagen der elektrischen Antriebstechnik Ab 1. Fachsemester In allen technischen Studiengängen 10 Studien- und 90-minütige Klausur Prüfungsleistungen 11 Berechnung Modulnote = Klausurnote Modulnote 12 Turnus des Angebots Jährlich 13 Wiederholung W der 2 Prüfung 14 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60 h Eigenstudium: 90 h 15 Dauer des Moduls 1 Semester 16 Unterrichtssprache Deutsch 17 Vorbereitende Literatur Skript zur Vorlesung, Übungsaufgaben. 26

38 1 Modulbezeichnung Elektrische Maschinen II Elektrische Maschinen II 5 ECTS 2 Lehrveranstaltungen V SS: (2 SWS) Ü SS: (2 SWS) 3 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Ingo Hahn 2,5 ECTS 2,5 ECTS 4 Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Ingo Hahn 5 Inhalt Grundlagen: Physikalische Grundlagen; elektromechanische Energieumformung; Kraft- und Drehmomenterzeugung; Energieeffizienz; Wirkungsgrad; Elektromagnetisch gekoppelte Spulen als Elementarmaschine; Aufbau allgemeiner Maschinenmodelle aus Elementarmaschinen; Netzwerktheorie für Maschinenmodelle; Matrizendarstellung; Betriebsverhalten:: Grundwellenbetrachtung; Berücksichtigung höherer Harmonischer; stationäres Betriebsverhalten; dynamisches Betriebsverhalten; Umrichterspeisung; dynamische Simulation; numerische Methoden zur dynamischen Simulation; 6 Lernziele und Kompetenzen 7 Voraussetzungen für die Teilnahme 8 Einpassung in den Musterstudienplan 9 Verwendbarkeit des Moduls Industrieller Entwicklungs- und Fertigungsprozess Die Studierenden sollen das Wissen über das stationäre Betriebsverhalten elektrischer Maschinen erweitern.... das dynamische Betriebsverhalten elektrischer Maschinen kennen lernen.... den Entwicklungsprozess und die Fertigungstechnologien elektrischer Maschinen kennen lernen. Vorlesung: Elektrische Maschinen I Übung: Elektrische Maschinen I Ab 2. Fachsemester In allen technischen Studiengängen 10 Studien- und 90-minütige Klausur Prüfungsleistungen 11 Berechnung Modulnote = Klausurnote Modulnote 12 Turnus des Angebots Jährlich 13 Wiederholung W der 2 Prüfung 14 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 60 h Eigenstudium: 90 h 15 Dauer des Moduls 1 Semester 16 Unterrichtssprache Deutsch 27

39 17 Vorbereitende Literatur Skript zur Vorlesung, Übungsaufgaben. 28

40 1 Modulbezeichnung Hochleistungsstromrichter für die EEV Hochleistungsstromrichter für die EEV 5 ECTS 2 Lehrveranstaltungen Vorlesung 2 SWS Übung 2 SWS 3 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Gerhard Herold 4 Modulverantwortlicher Prof. Dr.-Ing. Gerhard Herold 5 Inhalt Netzgeführte Stromrichter Dreipulsiger Elementarstromrichter: Schaltung, Betriebszustände, stationärer Betrieb Sechs-, zwölf- und höherpulsige Stromrichter: Ströme und Spannungen, Schaltungen und Anwendungen, Betriebszustände Beschreibung von Stromrichtersystemen im Zustandsraum Stationärer Betrieb von sechs- und zwölfpulsigen Stromrichtern Netzgeführte Drehstromsteller Leistungselektronische Stellglieder: Einsatzorte, netzgeführte Stromrichter Drehstromsteller im induktiven Betrieb: Grundschaltungen, gesteuerte Drosselspule, gesteuerter Drehstromsteller Einfluß des Nullsystems: Ersatzschaltung, variable Nullimpedanz und Beeinflussung des Nullsystems, charakteristische Kenngrößen Drehstromsteller im schwingungsfähigen System: Dynamische Reihen- und Parallelkompensation Spezielle Anwendungen: Dynamischer Zwischenphasenregler, dynamische Symmetrierung, Thyristorsteller in Mantelstromkreisen Selbstgeführte Stromrichter Grundschaltungen: Schaltelemente, Spannungs- und Stromumrichter, Zwischen- und Ausgangsstromkreise Steuerung von Spannungsumrichtern: Anforderungen an die Ausgangsgrößen, ein- und dreiphasige Grundfrequenzsteuerung, Steuerung über Trägerverfahren, Raumzeigermodulation, Pulsmuster, stufige Ausgangsspannungen Stationärer Betrieb in Drehstromnetzen: Netznachbildung, zwölfpulsiger selbstgeführter Spannungsumrichter, Betrieb bei hoher Schaltfrequenz, vollständige Lastflußsteuerung 6 Lernziele und Kompetenzen 7 Voraussetzungen für die Teilnahme Die Übung begleitet die einzelnen Kapitel thematisch und führt zur Wissensvertiefung anhand praktischer Rechenbeispiele. Kenntnisse und Verständnis: der Stromrichterschaltungen und ihrer Betriebszustände, der Beschreibung von Stromrichtersystemen mit Raumzeigern, der netzgeführten Drehstromsteller und ihrer Anwendungen in Drehstromnetzen, der selbstgeführten Stromrichter und ihre Anwendungen in Drehstromnetzen empfohlen: Grundlagen der elektrischen Energieversorgung 29