Modulhandbuch. Offshore-Anlagentechnik. für den Bachelorstudiengang. Fachhochschule Kiel Fachbereich Maschinenwesen

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1 Modulhandbuch für den Bachelorstudiengang Offshore-Anlagentechnik 2014 Fachhochschule Kiel Fachbereich Maschinenwesen

2 sverzeichnis Gesamtkompetenz... 4 Fachkompetenzen... 4 Fachübergreifende Kompetenzen Mathematische und naturwissenschaftliche Pflichtmodule... 6 Mathematik I... 6 Mathematik II... 7 Informatik I... 8 Kinetik und Kinematik... 9 Thermodynamik Ingenieurwissenschaftliche Pflichtmodule Statik und Festigkeitslehre I und II Werkstofftechnik I+II Einführung in die Maschinenkonstruktion CAD-S Maschinendynamik Fluidmechanik Fertigungstechnik I Elektrotechnik Regelungstechnik und Elektrische Antriebe Maschinenelemente Theorie Maschinenelemente Praxis Technisches Projektmanagement BWL und Recht Ingenieurwissenschaftliche Wahlmodule Einführung in die Offshore-Windenergietechnik Belastungen von Offshore-Bauwerken Geotechnische Grundlagen, Wetter und Klima Projektierung, Konstruktion und Gründung von Offshore-Bauwerken Fertigung und Werftbetrieb Entwurf von Schiffen für Offshore-Einsätze Hydrostatik Hydraulik und Antriebstechnik Fertigungstechnik Großbauteile Montagetechnik für Großanlagen Instandhaltung, Betrieb und Rückbau Korrosionsschutz Logistik

3 CAD-Applikationen SAP in der Produktentwicklung Standardisierung und Modularisierung Technischer Systeme Sicherheit und Umweltschutz Offshore Methodische Produktentwicklung Organisation Elektrische Antriebstechnik Festigkeit von Schiffen und Offshor-Strukturen Mechanische Triebstränge Fachübergreifende Ausbildung Englisch I Englisch II Foreign Specification Management Tools Unternehmensführung CAD-Anwendungsprogrammierung Grundlagen des Innovationsmanagements Wissenschaftliches Arbeiten mit LaTeX Grundlagen und Konzepte interkultureller Handlungskompetenz MS Office für Ingenieure Grundlagen der Personalwirtschaft Grundlagen der Wirtschafts- und Unternehmensethik Lerntechniken und wissenschaftliches Arbeiten Verhandlungstechnik Konfliktlösung Existenzgründung Qualitätsmanagement Industrieprojekt & Thesis Industrieprojekt Thesis Kolloquium

4 Gesamtkompetenz Gesamtkompetenz Fachkompetenzen Die Absolventinnen und Absolventen erwerben fachliche und fachübergreifende Kompetenzen, die sie sowohl für anspruchsvolle Ingenieuraufgaben in der industriellen Praxis (z.b. Maritime Energiegewinnung, Windenergietechnologie, Schiffbau, Offshore-Gründungen, Zertifizierung etc.) als auch für ein weiterführendes Master-Studium qualifizieren. Ihr breites, exemplarisch vertieftes Grundlagenwissen sowie die im Studium erworbene Lernfähigkeit ermöglichen ihnen ein breites Einsatzfeld, u.a. in den Bereichen Produktentwicklung von dynamisch hochbeanspruchten Anlagen, Produktions- oder Service-Engineering, Qualitätssicherung, Projektierung oder technischer Vertrieb und Einkauf. Fachwissen Fachmethodik Fachethik Die Absolventinnen und Absolventen verfügen über ein breites Grundlagenwissen aus den Bereichen Maschinenbau, Schiffbau und Offshore-Technologie im Zusammenhang zwischen ingenieurwissenschaftlichen Theorien und praktischer Anwendung. Bei der Lösung konkreter Aufgaben wenden sie ihr Wissen an, erkennen Wissenslücken und sind in der Lage, diese anforderungsgerecht zu schließen. Sie greifen auf erste Erfahrungen zurück, die sie in ihrem Studium an Beispielen der Produktentwicklung und Produktionstechnik von Windenergieanlagen, Offshore- Gründungen und Schiffen gewonnen haben. Sie kennen die Grundlagen angrenzender Fachgebiete, beziehen diese in ihre Tätigkeiten ein und sind über betriebswirtschaftliche Wirkungen ihrer Tätigkeiten orientiert. Sie beherrschen die Methoden der Produktentwicklung (Produktgestaltung und Berechnung) und des Projektmanagement, die sie für die entsprechenden Tätigkeitsfelder in Konstruktion, Entwicklung und Projektierung von Offshore- Anlagen qualifizieren. Die Absolventinnen und Absolventen erkennen und reflektieren an sie gestellte fachliche Anforderungen ebenso wie ihre berufliche Verantwortung für Menschen, Gesellschaft und Ökologie. Sie sind sich der Auswirkungen und Risiken des Einsatzes von Technologien zur Errichtung und Betrieb von Anlagen im maritimen Bereich bewusst. Fachübergreifende Kompetenzen Instrumentelle Kompetenzen Die Absolventinnen und Absolventen beherrschen Präsentationstechniken, Instrumente des Selbst-und Projektmanagements sowie der Informationsbeschaffung und Verarbeitung. Sie haben gelernt, Anforderungen, Probleme und Ergebnisse ihrer Arbeit in deutscher und englischer Sprache auszudrücken. 4

5 Sozialkompetenzen Selbstkompetenz Die Absolventinnen und Absolventen kennen die Anforderungen an Projektteams sowie deren Leitung. Sie verstehen in diesem Zusammenhang die Bedeutung von Konfliktmanagement, Mitarbeitermotivation und adressatengerechter Kommunikation. Sie nutzen diese Kompetenzen bei der Lösung von Aufgaben und Problemstellungen. Dabei können sie sich konstruktiv im Team einbringen und sind in der Lage, eigene Handlungsziele mit den Einstellungen und Werten einer anderen Person oder einer Gruppe zu verknüpfen. Die Absolventinnen und Absolventen erkennen betriebliche Anforderungen, begreifen ihre Rollen in arbeitsteiligen Systemen und füllen sie flexibel und kompetent aus. Sie können Lern- und Arbeitsprozesse eigenständig und nachhaltig gestalten und reflektieren. Sie sind darauf vorbereitet, Projekt- oder Führungsverantwortung zu übernehmen. Im Studium haben sie exemplarisch die Fähigkeit zur interdisziplinären Zusammenarbeit erprobt. Sie haben ihre Sensibilität für die Denkweisen fachfremder Disziplinen entwickelt und gelernt, technische, ökonomische, ökologische und sicherheitsrelevante Zusammenhänge verständlich zu machen. 5

6 1 Mathematische und naturwissenschaftliche Pflichtmodule Mathematik I Modulbezeichnung Mathematik I Modulverantwortliche/r Prof. Dr. rer. nat. Alois Peter Schaffarczyk Semester 1. Semester Häufigkeit des jährlich im Wintersemster Verwendbarkeit des Pflichtmodul Sprache im Bachelor OAT Leistungspunkte (LP) 8 LP Arbeitsaufwand Präsenzphase 70 h + Selbststudium 170 h SWS / Lehrform 4 SWS Lehrvortrag für alle Hörer, 2 SWS Übung in kleinen Gruppen liche Keine Lehrveranstaltung(en) Mathematik I Lineare Algebra und Analytische Geometrie Vektoralgebra im R3 Reelle Matrizenalgebra und Drehungen im R2 und R3 Differentialrechnung Folgen, Grenzwert, Stetigkeit Definition und geometrische Deutung des Differentialquotienten Rechenregeln Anwendungen Integralrechnung Definition und geometrische Deutung Rechenregeln Anwendungen Differentialgeometrie ebener Kurven Funktionen in Parameterform Polarkoordinaten Krümmung Die Module Mathematik 1 und 2 stellen die Grundlagen der ingenieurwissenschaftlichen Grundausbildung in der gesamten Breite dar. Die Studierenden haben nach Abschluss dieser Veranstaltung elementare Kenntnisse und Fähigkeiten auf den Gebieten der Analytischen Geometrie und Linearen Algebra sowie der Differential- und Integralrechnung von Funktionen einer Variabler auf ingenieurmäßige Problem erworben. Sie könne diese Kenntnisse auf einfache Probleme aus der Technischen Mechanik anwenden. Leistungschein Brauch, Dreyer, Haake: Mathematik für Ingenieure, u.v.m. 6

7 Mathematik II Modulbezeichnung Mathematik II Modulverantwortliche/r Prof. Dr. rer. nat. Alois Peter Schaffarczyk Semester 2. Semester Häufigkeit des jährlich im Sommersemster Verwendbarkeit des Pflichtmodul Sprache im Bachelor OAT Leistungspunkte (LP) 8 LP Arbeitsaufwand Präsenzphase 70 h + Selbststudium 170 SWS / Lehrform 4 SWS Lehrvortrag für alle Hörer, 2 SWS Übung in Gruppen liche Mathematik I Lehrveranstaltung(en) Mathematik II Reelle Analysis von Funktionen zweier Variabler Partielle Ableitungen, Totales Differential Zwei- und dreidimensionale Integration Komplexe Zahlen Arithmetik, Komplexe Funktionen, Euler'sche Formel Gewöhnliche Differenzialgleichungen erster Ordnung Trennung der Variablen, Variation der Konstanten Besondere Differentialgleichungen zweiter Ordnung: Lineare Schwingungs-DGL mit Reibung und äußeren Kräften Numerische Verfahren zur Lösung von Differentialgleichungen Einführung in die Statistik: Grundbegriffe, Gauß-, Binominal- und Weibullverteilung Die Module Mathematik 1 und 2 stellen die Grundlagen der ingenieurwissenschaftlichen Grundausbildung in der gesamten Breite dar. Die Studierenden haben nach Abschluss dieser Veranstaltung weitere elementare mathematische Kenntnisse und Fähigkeiten erworben. Sie können einfache gewöhnliche Differenzialgleichungen aufstellen und lösen. Sie sind mit den analytischen Werkzeugen für Funktionen mehrerer Variabler vertraut und können dies auf einfache technische Probleme anwenden. Leistungsschein Brauch, Dreyer, Haake: Mathematik für Ingenieure, u.v.m. 7

8 Informatik I Modulbezeichnung Informatik I Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Bernd Remus Semester 1. Semester Häufigkeit des jährlich im Wintersemester Verwendbarkeit des Pflichtmodul Sprache im Bachelor OAT Leistungspunkte (LP) 5 LP Arbeitsaufwand 62 h Präsenzzeit (inkl. Prüfung) 88h Selbststudium (inkl. Prüfung) SWS / Lehrform 2 SWS Lehrvortrag für alle HörerInnen, 2 SWS Übung in Gruppen liche Keine Lehrveranstaltung(en) Informatik I Tabellenkalkulation: Bezüge, Namen, Diagramme, bedingtes Summieren und Zählen, Nachschlagen Elementare Datentypen und Berechnungen Eingabe und Ausgabe über den Bildschirm Kontrollstrukturen Modularisierung und Funktionen Ein- und zweidimensionale Felder Numerische Berechnungen, Visualisierung der Ergebnisse Das Modul Informatik I vermittelt Grundkenntnisse der Informatik und der Programmiersprache C/C++ und bildet eine grundlegende Basis für vertiefende und spezialisierende ing.-wiss. Anwendungsfächer. Die Studierenden beherrschen den qualifizierten Umgang mit einer Tabellenkalkulation und können diese im weiteren Verlauf ihres Studiums erfolgreich einsetzen. In den Gruppenübungen erwerben Sie die Fähigkeit, technische Berechnungen zu strukturieren und unter Verwendung der Programmiersprache C/C++ zu implementieren. Sie erhöhen dadurch ihr Abstraktionsvermögen, können selbständig einfache Algorithmen entwerfen und operativ umsetzen. Sie erarbeiten sich eine systematische Fehlersuchmethodik und erkennen die Notwendigkeit von Teststrategien zur Qualitätssicherung. Zweistündige Klausur Küveler, G.: Informatik für Ingenieure und Naturwissenschaftler 1, Vieweg+Teubner Verlag 2009 Heiderich, N.: Technische Probleme lösen mit C/C++, Hanser Verlag 2010 Depner, E.: Excel für Fortgeschrittene, Springer Verlag

9 Kinetik und Kinematik Studiengang BEng Offshore-Anlagentechnik Modulbezeichnung Physik Modulverantwortliche/r Dr. rer. nat. Ronald Horn Semester 3. Semester Häufigkeit des Jährlich im Wintersemester Verwendbarkeit des Pflichtmodul Sprache im Bachelor OAT Leistungspunkte (LP) 4 LP Arbeitsaufwand Präsenz: 3*15 h + Prüfung 2 h = 47 h Selbststudium 73 h SWS / Lehrform 2 SWS Lehrvortrag, 1 SWS Übungen liche Keine Lehrveranstaltung(en) 1.4a Kinetik und Kinematik (50% des ) Bezugssystem, Ortsvektor, Bahnkurve. Bewegung auf vorgegebener Bahn, allgemeine Bewegung in vektorieller Darstellung. Winkelgeschwindigkeit und -beschleunigung bei Kreisbahnen. Momentanpol, Polbahnen, Geschwindigkeits- und Beschleunigungszustand. Geschwindigkeitspol (Momentanpol), erster Satz von Euler, Satz von Burmester. Relativbewegung, Translationsbewegung der Führung, Rotationsbewegung der Führung - Coriolisbeschleunigung. Newton'sches Grundgesetz der translatorischen Bewegung, D'Alembert'sches Prinzip. Arbeit, Energie, Leistung, Wirkungsgrad, Arbeitssatz und Energieerhaltungssatz. Schwerpunktsatz. Drehbewegung um eine feste Achse, Massenträgheitsmoment. Allgemeine Bewegung eines starren Körpers in der Ebene. Elastischer und plastischer Stoß. Der Kurs baut auf Physikkenntnissen auf und stellt ein Kernelement der ingenieurwissenschaftlichen Grundausbildung dar. Er greift auf elementare mathematische Methoden sowie auf das Modul Statik zurück. Der Kurs bildet die Grundlage für das Verständnis sowohl der Beschreibung von Bewegungen bewegter Maschinenteile als auch der Untersuchung dynamischer Belastungen. Die Kursteilnehmer können Geschwindigkeiten, Beschleunigungen und Trägheitskräfte bei ebenen Bewegungsvorgängen mittels Methoden der Vektorrechnung und Analysis ermitteln. Für Rotation können Hochlaufmomente und -zeit berechnet werden. Geschwindigkeit und Energieübertragung/-umwandlung von Körpern nach Stossvorgängen können bestimmt werden. Klausur 1,0 h für das Teilmodul, mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung Holzmann/Meyer/Schumpich; Technische Mechanik Band III, Teubner Verlag; Dankert, H., Dankert, J.; Technische Mechanik, Teubner Verlag; Mayr, Martin; Technische Mechanik, Hanser Verlag. Horn, Skript zur Vorlesung 9

10 Thermodynamik Studiengang BEng Offshore-Anlagentechnik Modulbezeichnung Physik Modulverantwortliche/r Prof. Dr. rer. nat. Sönke Schmidt Semester 4. Semester Häufigkeit des jährlich im Sommersemester Verwendbarkeit des Pflichtmodul Sprache im Bachelor OAT Leistungspunkte (LP) 4 LP Arbeitsaufwand Präsenz: 3*15 h + Prüfung 2 h = 47 h Selbststudium 73 h SWS / Lehrform 2 SWS Lehrvortrag, 1 SWS Übungen liche Keine Lehrveranstaltung(en) 1.4.b Thermodynamik (50% des ) Thermische und kalorische Zustandsgrößen, Ideales Gas, Zustandsänderung idealer Gase in geschlossenen und offenen Systemen Kreisprozesse Entropie, 2.Hauptsatz der Thermodynamik Anwendungsbeispiele: Verbrennungsmotor, Verdichter und Gasturbine, Dampfturbine Eigenschaften der Dämpfe Grundlagen der Wärmeübertragung Feuchte Luft Der Kurs baut auf Physikkenntnissen auf und wendet die Thermodynamischen Verfahren wie Energiebilanzierung und Systemanalyse auf einfache und komplexe maschinenbauliche und technische Systeme an. Vermittlung von Kenntnissen aus dem Bereich der Thermodynamik zum Verständnis wärmetechnischer Zustände, der Energiebilanzierung von Systemen und von Vorgängen im technischen Bereich. Zur Stärkung von Sozial- und Persönlichkeitskompetenz, werden in die Übungen die gerechneten Aufgaben von den Studierenden präsentiert und die Lösungsansätze und Lösungswege diskutiert. Klausur 1,0 h für das Teilmodul, mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung - Schmidt, Skript zur Vorlesung (118 Seiten) - Cerbe/ Hoffmann: Einführung in die Thermodynamik, Hanser - Baehr, Thermodynamik 10

11 2 Ingenieurwissenschaftliche Pflichtmodule Statik und Festigkeitslehre I und II Modulbezeichnung Statik und Festigkeitslehre Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Klausner Semester 1. und 2. Häufigkeit des jährlich Verwendbarkeit des Offshore Anlagentechnik Sprache Maschinenbau Leistungspunkte (LP) 13 Arbeitsaufwand 150 h Präsenz 3 h Prüfung 237 h Selbststudium SWS / Lehrform 1. Semester 4 SWS Lehrvortrag und 2 SWS Übung in Kleingruppe (8 LP), 2. Semester 2 SWS Lehrvortrag und 2 SWS Übung in Kleingruppe (5 LP). liche Keine Lehrveranstaltung(en) Statik und Festigkeitslehre I im Wintersemester, SF I Statik und Festigkeitslehre II im Sommersemester, SF II Statik und Festigkeitslehre I: Newton'sche Axiome, Freischneiden, ebenes Kräftesystem, Schnittgrößen am Balken; mechanische Spannungen, Beanspruchungsarten, Hook'sches Gesetz, Schwerpunkt, Elementare Flächenmomente 2. Grades, Zug- Druck-, Biegebeanspruchung, Torsion. Statik und Festigkeitslehre II: Integration Biegemoment, Bestimmung von Rand- und Übergangsbedingungen. Integration Flächenmomente 2. Grades, Hauptachsentransformation. DGL der Biegelinie, Verformungen, statisch unbestimmte Systeme, Haftung und Reibung, Beanspruchungsarten, Zeit- und Dauerfestigkeit. Zusammengesetzte Beanspruchung, ebener zweiachsiger Spannungszustand, Vergleichsspannungen, Festigkeitshypothesen. Knicken: Euler-Fälle. Das Model entwickelt eine mathematisch-physikalische Basisqualifikation für weiterführende und spezialisierende Lehrveranstaltungen wie u.a. Maschinenelemente, Fluiddynamik, Kolben- und Turbomaschinen, Hydraulik, Konstruktionslehre, Fertigungstechnologie und Höhere Mechanik. Nach erfolgreichem Besuch des können die Studierenden Methoden der höheren Mathematik, insbesondere der Vektorrechnung anwenden, um reale Systeme hinsichtlich wirkender Kräfte zu abstrahieren. Sie kennen die Methoden des Freischneidens und der Gleichgewichtsbedingungen und wenden sie an, um einen vollständigen Belastungszustand anzugeben. Sie können durch Anwendung der Integralrechnung Schub-, Normal- und Vergleichsspannungen für ein- und zweiachsigen, Lastfälle und alle Beanspruchungsarten insbesondere an Balken ermitteln und deren Festigkeitszustand beurteilen. Statisch unbestimmte Systeme können durch die Kraftgrößenmethode berechnet werden. Die realen Baugruppen zu eigenen Eulerfälle werden erkannt und berechnet, die kritische Last ermittelt und beurteilt. Sie können Torsionsspannungen elementarer Querschnitte berechnen. Sie analysieren Belastungszustände, wählen die angemessenen Festigkeitshypothesen, berechnen Vergleichsspannungen und beurteilen damit die Tragfähigkeit von Komponenten. Kurztest (unbenotet, 30 min Dauer im Antwortwahlverfahren) im Anschluss an SF I. Klausur (2,5 h) nach SF II. Ein erfolgreich bestandener Kurztest ist voraussetzung für die Klausur. Mayr, Martin, Technische Mechanik, Hanser Verlag; Holzmann/Meyer/Schumpich, Technische Mechanik Band I und II, Teubner Verlag; Hibbeler, Technische Mechanik, Bände 1 und 2, Pearson-Verlag. 11

12 Werkstofftechnik I+II Modulbezeichnung Werkstofftechnik I+II Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Mohammed Es-Souni Semester 2. Sem. (2V+1Ü) + 3. Sem. (2V+1Ü) Häufigkeit des Verwendbarkeit des Pflichtmodul Sprache im Bachelor OAT Leistungspunkte (LP) 8 LP Arbeitsaufwand Präsenzphase 6*15 h + Prüfung 2 h = 92 h Selbststudium 170 h SWS / Lehrform 4 SWS Lehrvortrag für alle Hörer, 2 SWS Übung in Gruppen liche Keine Lehrveranstaltung(en) Werkstofftechnik I+II Atombindung, Gitterstruktur, Gitterbaufehler, Diffusion, elastisches/plastisches Verhalten 5% Festigkeitssteigernde Maßnahmen 5% Legierungslehre 15% Zustandsschaubilder 15% FE-C-System, Stähle, Gußeisen, Verarbeitbarkeit 30% Eigenschaften und Verarbeitbarkeit ausgewählter Leichtmetalle und Schwermetalle 15% Korrosion und Korrosionsschutz, 5% Kriterien für Werkstoffauswahl 10% Das Modul Werkstofftechnik vermittelt in Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung Grundkenntnisse über die in Offshore und Anlagentechnik eingesetzten Werkstoffe. Diese Kenntnisse werden in der Konstruktion benötigt. Die Studierenden erlangen ein grundlegendes Verständnis über den Zusammenhang von Werkstoffstruktur und Materialeigenschaften, insbesondere im Hinblick auf mechanische Eigenschaften und Verarbeitbarkeit. Sie können die Zusammensetzung und die Wärmebehandlung der Werkstoffe mit den resultierenden Eigenschaften verknüpfen. Studierende können Werkstoffe mit Eigenschaften passend zu den Betriebsbedingungen und Fügetechniken wählen. In den Gruppenübungen lernen sie, werkstofftechnische Aufgaben zu bearbeiten und zu lösen. Klausur 2 h, mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung Prof. Es-Souni Präsentation an der FH-Kiel Bargel/Schulze, Werkstoffkunde ISBN Ashby/Jones, Werkstoffe 1 ISBN Ashby/Jones, Werkstoffe 2 ISBN Ashby, Materials Selection in Mechanical Design ISBN

13 Einführung in die Maschinenkonstruktion Modulbezeichnung Einführung in die Maschinenkonstruktion Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Jan Henrik Weychardt Semester 1. Semester Häufigkeit des Verwendbarkeit des Ing.-wiss. Pflichtmodul Sprache für die Studiengänge B.Eng. M, S, OAT und jährlich im Wintersemester IVE Leistungspunkte (LP) 5 LP Arbeitsaufwand 62 h Präsenzzeit (inkl. Prüfung) 88 h Selbststudium (inkl. Prüfungsvorb.) SWS / Lehrform liche 2 SWS Lehrvortrag für alle Hörenden, 2 SWS Übung in Gruppen Keine Lehrveranstaltung(en) Einführung in die Maschinenkonstruktion Projektionsverfahren 5% Darstellungen in Normalprojektionen 15% Maßeintragungen 10% Schiffbauliches Zeichnen 5% Normzahlreihen 5% Einfache Maschinenelemente 20% Oberflächenangaben 10% Werkstückkanten 5% Toleranzen und Passungen 20% Form- und Lagetoleranzen 5% Das Fach ist dem ingenieurwissenschaftlichen Grundlagenbereich zuzuordnen und bildet die erste Basis für vertiefende ing.-wiss. Anwendungsfächer aus dem Bereich der Konstruktion Die Studierenden skizzieren einfache Geometrien in 3D, verstehen und erstellen Technische Zeichnungen in 2D von Einzelteilen und Baugruppen sowie die zugehörigen Stücklisten mit und ohne Hilfsmittel auf Basis aktueller einschlägiger Normen, kennen grundlegende Maschinenteile und kombinieren diese entsprechend ihrer Funktionen, ordnen Fertigungsteilen Sachverhalte der Geometrischen Produktspezifikation zu (z.b. Oberflächen und Passungen), um die Funktion angrenzender Teile sicherzustellen und quantifizieren und berechnen Eigenschaften einfacher technischer Systeme anhand von Normzahlreihen. Klausur 2 h und Übungsschein Weychardt, J.H. / Thüring, H. / Wadehn, M. / Warmbier-Petong, G.: Skripte EMK in den aktuellen Versionen Hoischen: Technisches Zeichnen, Cornelsen, ab 30. Aufl., ISBN Böttcher/Forberg: Technisches Zeichnen, Teubner, ab 23. Aufl., ISBN Fischer et.al.: Tabellenbuch Metall, Europa, ab 43. Aufl., ISBN

14 CAD-S Modulbezeichnung Modulverantwortliche/r CAD-S Prof. Dipl.-Ing. Manfred Fischer Semester 1. und 2. Semester Häufigkeit des Verwendbarkeit des Pflichtmodul Sprache im Bachelor OAT Leistungspunkte (LP) 6 LP Arbeitsaufwand Präsenzphase 60h+ 2,5h Klausur, Selbststudium 117,5 h SWS / Lehrform 4 SWS Laborübungen in Gruppen liche an der Lehrveranstaltung Einführung in die Maschinenkonstruktion (auch parallel möglich) Lehrveranstaltung(en) CAD-S Gruppenübung (Teil 1): - 3D-Einführung: Bedienphilosophie, Handhabung der Arbeitsumgebung, grafische Darstellung, Ansichten/Perspektiven, auswählen von Elementen, dynamischer Cursor, Hilfefunktionen. - Grundlagen zur Teileerzeugung: Platzierung und 2D-Arbeitsebenen, konventionelle und parametrische 2D-Drahterzeugung, Modellierungschronologie. - Arbeitstechniken und Funktionen zur Teileerzeugung: Grundprofil in einer 2D-Arbeitsebene, verschiedene Grundprofile, zentrale 2D-Gestaltungszone. Abrundung, Fase, Spiegeln, Muster, Wandung, etc. - Zeichnungsableitung: Ansichten, Schnitte, treibende Bemaßung, assoziative Bemaßung. - Bemaßung: Grundlagen der Bemaßung, Toleranzen, Passungen, allg. Toleranzen, Form- und Lagetoleranzen, Gewinde, Kegel, Nuten, Fasen, Einstiche, Einzelheiten, Freistiche, etc. Gruppenübung (Teil 2): - Funktionen des Zusammenbaus: Baugruppenverknüpfung (Constraints), Zusammenbau Bottom-Up und Top-Down, Arbeiten mit Erzeugnisstruktur und Unterbaugruppen, Entwurf/Konstruktion im Kontext der Baugruppe. - Funktionen zur Erstellung fertigungsgerechter Bemaßungen. - Verwaltung von Teiledateien und Baugruppen. - Typische Funktionen im Baugruppenmodul wie Komponentenmuster, Spiegeln, Kollisionskontrolle, etc. - Stücklistenausgabe mit Positionsnummern. Das Modul CAD-S ist in zwei aufeinander aufbauende Praxisteile untergliedert. Praxisteil 1 vermittelt grundlegende Kenntnisse in der Anwendung eines 3D-CAD-Systems auf die Erstellung von Einzelteilen und deren Zeichnungsableitung. Es sollen danach in allen konstruktiven Fächern selbständig 3D-Modelle und Zeichnungsableitungen von Bauteilen erstellt werden können. Praxisteil 2 vermittelt grundlegende Kenntnisse in der Anwendung eines 3D-CAD-Systems im Bereich der Baugruppenerstellung und bearbeitung inclusive Stücklistenableitung. Die Studierenden können nach den beiden Praxisteilen grundsätzliche Arbeitstechniken für Einzelteile anwenden wie - 3-dimensionale Bauteile am Rechner modellieren, - unterschiedliche 3D-Funktionen, - parametrische Vorgehensweise, - Modellieren im Featurebaum, - Zeichnungen inklusive fertigungsgerechter Bemaßung ableiten, - Zeichnungen für den konstruktiven Übungsbetrieb erstellen, sowie grundsätzliche Arbeitstechniken für Baugruppen anwenden wie - Teile und Baugruppen verknüpfen, - Baugruppen und Erzeugnisse aufbauen, - Erzeugnisstrukturen nach unterschiedlichen Kriterien anlegen (z.b. funktionsorientiert, montageorientiert), - Stücklisten aus dem 3D-Modell anlegen, - fertigungsgerechte Zeichnungen aus dem 3D-Modell erstellen. Leistungsschein am Ende des 2.Semesters durch praktischen Test (2,5 h) Skript für die Übung. Engelken: 3D-Konstruktion mit SolidWorks; Hanser Fachbuchverlag. Skripte für Vorlesung und Übung. Grätz J.-F.: Handbuch der 3D-CAD-Technik: Modellierung mit 3D-Volumensystemen; Siemens AG, Berlin-München Engelken: 3D-Konstruktion mit SolidWorks; Hanser Fachbuchverlag. Engelken: 3D-Konstruktion mit SolidWorks; Hanser Fachbuchverlag. Eigner,Maier: Einführung und Anwendung von CAD-Systemen; Hanser Fachbuchverlag. 14

15 Maschinendynamik Modulbezeichnung Maschinendynamik Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Günter Grabe Semester 4. Semester Häufigkeit des jährlich im Sommersemester Verwendbarkeit des Pflichtmodul Sprache im Bachelor OAT Leistungspunkte (LP) 5 LP Arbeitsaufwand Präsenz: 4*15 h + Prüfung 2 h = 62 h Selbststudium 88 h SWS / Lehrform 1 SWS Lehrvortrag, 2 SWS Übungen, 1 SWS Labor liche Keine Lehrveranstaltung(en) Maschinendynamik - harmonische, periodische Schwingungen, FFT-Analyse - freie Schwingungen - erzwungene Schwingungen - gedämpfte Schwingungen (frei und erzwungen) Der Kurs baut auf Mechanikkenntnissen auf und wendet die technische Schwingungslehre auf Konstruktionen, die durch Einmassenschwinger beschrieben werden können, an. Die Teilnehmer haben nach erfolgreicher an der Lehrveranstaltung ein grundsätzliches Verständnis für Schwingungen bei Maschinen. Sie können Eigenfrequenzen und Anregungsfrequenzen einfacher Systeme berechnen und sind damit in der Lage, Schwingungserscheinungen bei Maschinen zu analysieren, zu bewerten und konstruktive Maßnahmen zur Reduzierung von Schwingungsniveaus vorzuschlagen. Bei der selbständigen Durchführung von Laborversuchen in Gruppen erweitern sie ihre sozialen und kommunikativen Fähigkeiten. Klausur 2,0 h, unbenoteter Laborschein mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung Skript zur Vorlesung im Intranet Knaebel, M.: Technische Schwingungslehre, Teubner Studienskripten 15

16 Fluidmechanik Modulbezeichnung Fluidmechanik Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Olaf Neumann Semester 5. Semester Häufigkeit des Verwendbarkeit des Pflichtmodul Sprache im Bachelor OAT Leistungspunkte (LP) 5 CP Arbeitsaufwand Präsenz: 4*15 h + Prüfung 2 h = 62 h Selbststudium 88 h SWS / Lehrform 2 SWS Lehrvortrag, 2 SWS Übungen liche Keine Lehrveranstaltung(en) Fluidmechanik - Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen - Hydrostatik - Auftrieb und Schwimmen - Grundgleichungen der Fluiddynamik - Ähnlichkeiten und Kennzahlen - Energieverluste im geraden Rohr und Armaturen - Widerstand umströmter Körper - Messtechnik in der Fluiddynamik Das Modul Fluidmechanik vermittelt Grundkenntnisse der Elektrotechnik und Elektronik. Das Lernziel ist die Beherrschung von fluiddynamischen Methoden, die in den ingenieurswissenschaftlichen Lehrveranstaltungen und in der Praxis benutzt werden. In methodischer Hinsicht sollen die Studierenden die Anwendung der Fluiddynamik auf aktuelle Problemstellungen erlernen und verfestigen. Zur Stärkung von Sozial- und Persönlichkeitskompetenz werden die in den Übungen gerechneten Aufgaben mit den Lösungsansätzen und -wegen von und mit den Studierenden diskutiert. Klausur 2,0 h, mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung - Bohl/Elmendorf, Techn. Strömungslehre - Neumann, Skript Fluidmechanik - Kümmel:, Techn. Strömungslehre - Oertel, Strömungsmechanik - Surek/Stempin, Angewandte Strömungsmechanik 16

17 Fertigungstechnik I Modulbezeichnung Fertigungstechnik I Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Ralf Gläbe Semester 1. Semester Häufigkeit des jährlich im Wintersemester Verwendbarkeit des Pflichtmodul Sprache im Bachelor OAT Leistungspunkte (LP) 5 LP Arbeitsaufwand Präsenz: 60 h + Prüfung 2 h = 62 h Selbststudium 88 h SWS / Lehrform 4 SWS Lehrvortrag liche Keine Lehrveranstaltung(en) Fertigungstechnik I Grundlagen der Fertigungsverfahren: Urformen, Umformen, Trennen, Fügen im Überblick und im allgemeinen Vergleich; Auswahlkriterien; Werkstoffe, Hilfsmittel, Maschinen; Organisation der Fertigung, Planung, Arbeitsvorbereitung; Einführung Werkzeugmaschinen Einführung in grundlegende Verfahren der Fertigungstechnik Fertigungsverfahren nach DIN 8580 kennen und einordnen können; Anwendungsgebiete, Fehlermöglichkeiten und Einfluß der Konstruktion auf die Fertigung einschätzen können. Klausur 2,0 h, mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung Fritz, A. H., Schulze, G., Fertigungstechnik, Springer-Verlag 2009, 5. Auflage König, W., Klocke, F., Fertigungsverfahren (5 Bände): Drehen, Fräsen, Bohren Springer-Verlag 2008 Schleifen, Honen, Läppen, VDI-Verlag 2008 Abtragen und Generieren, Springer-Verlag 2006 Massivumformung, VDI-Verlag 2008 Blechbearbeitung, VDI-Verlag

18 Elektrotechnik Modulbezeichnung Elektrotechnik Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Bernd Finkemeyer Semester 2. Semester Häufigkeit des jährlich im Sommersemester Verwendbarkeit des Pflichtmodul Sprache im Bachelor OAT Leistungspunkte (LP) 5 LP Arbeitsaufwand Präsenzphase 4*15 h + Prüfung 2 h = 62 h Selbststudium 88 h SWS / Lehrform 3 SWS Lehrvortrag für alle Hörer, 1 SWS Laborübung in Gruppen liche Keine Lehrveranstaltung(en) Elektrotechnik Grundbegriffe (Strom, Spannung, Leistung, Quellen) Netze an Gleichspannung Zeitkonstante Felder (Kondensator, Spule, Relais) Schaltvorgänge Elektronische Bauteile und Grundschaltungen Periodische und sinusförmige Größen Zeitabhängige Felder Netze an Sinusspannung Das Modul vermittelt Grundkenntnisse der Elektrotechnik und Elektronik. Die Studierenden verstehen die Grundgebiete der Elektrotechnik soweit, dass sie sich mit Elektrofachkräften abstimmen sowie Stromlaufpläne verstehen können. Sie kennen elektrische Messgeräte und Verstärker und können diese im Rahmen von Prüf- und Messaufbauten zum elektrischen Messen mechanischer Größen in der beruflichen Praxis einsetzen. Sie verstehen die Funktionsprinzipien wichtiger Sensoren. Klausur 2 h, mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung Nerreter, Wolfgang: Grundlagen der Elektrotechnik, Hanser, 2011, ISBN

19 Regelungstechnik und Elektrische Antriebe Modulbezeichnung Regelungstechnik und Elektrische Antriebe Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Bernd Finkemeyer Semester 5. Semester Häufigkeit des jährlich im Wintersemester Verwendbarkeit des Pflichtmodul Sprache im Bachelor OAT Leistungspunkte (LP) 5 LP Arbeitsaufwand Präsenzphase 4*15 h + Prüfung 2 h = 62 h Selbststudium 88 h SWS / Lehrform 3 SWS Lehrvortrag für alle Hörer, 1 SWS Übung in Gruppen liche Mathematik I/II Lehrveranstaltung(en) 2.10 Regelungstechnik und Elektrische Antriebe Antriebsmechanik Gleichstrommaschinen Leistungselektronik Drehstromtechnik und Drehfeldmaschinen Lineare und nichtlineare Systeme Übertragungsverhalten linearer Systeme Regelkreise und Regelkreisglieder Stabilität und Entwurf von Regelkreisen Motion Control und Servomotoren Das Modul vermittelt grundlegende Kennnisse der elektrischen Antriebs- und der Regelungstechnik. Damit sind die Grundlagen der elektrischen Antriebstechnik gelegt, die bei der Automation von Maschinen und Anlagen zur Anwendung kommen. Die Studierenden kennen die Grundtypen der elektrischen Maschinen und deren grundsätzliche Funktionsweise. Sie sind in der Lage herauszufinden, ob eine elektrische Maschine prinzipiell für ein Einsatzgebiet geeignet ist. Die Studierenden können lineare kontinuierliche Systeme im Bildbereich beschreiben und analysieren. Sie können einfache Regelkreise entwerfen und parametrisieren sowie diese bezüglich ihrer Stabilität untersuchen. Insbesondere können sie elektrische Positionierantriebe in Betrieb nehmen und die nötigen Parametrierungen vornehmen. Klausur 2 h, mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung Walter, Hildebrand: Grundkurs der Regelungstechnik, Vieweg+Teubner, 2009, ISBN Weidauer, Jens: Elektrische Antriebstechnik, Publics Publishing, 2011, ISBN

20 Maschinenelemente Theorie Modulbezeichnung Maschinenelemente Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Jan Henrik Weychardt Semester 2. und 3. Semester Häufigkeit des Verwendbarkeit des Ing.-wiss. Pflichtmodul Sprache für die Studiengänge jährlich im Sommerbzw. Wintersemester B.Eng. M und OAT Leistungspunkte (LP) 8 LP Arbeitsaufwand 92 h Präsenzzeit (inkl. Prüfung) 148 h Selbststudium (inkl. Prüfungsvorb.) SWS / Lehrform liche 4 SWS (Sommer) und 2 SWS (Winter) Übung in Gruppen inhaltlich parallel zu 2.12b Maschinenelemente Praxis Es werden Kompetenzen vorausgesetzt, die in den Modulen Einführung in die Maschinenkonstruktion, CAD I, Mathematik I, Statik und Festigkeitslehre I und Fertigungstechnik I erworben werden können. Lehrveranstaltung(en) Maschinenelemente Theorie Fertigungsgerechtes Gestalten, insbes. Guss 7% Federn 5% Verbindungselemente (Schrauben, Schweißen, Bolzen) 13% Ermittlung zulässiger und wirkender Spannungen 10% Achsen und Wellen 8% Welle/Nabe-Verbindung 5% Wälz- und Gleitlager 5% Dichtungen 2% Kupplungen 15% Getriebe 30% Das Modul ist dem ingenieurwissenschaftlichen Grundlagenbereich zuzuordnen, baut auf dem Modul Einführung in die Maschinenkonstruktion auf und bildet mit diesem zusammen eine breite Basis für diverse ing.-wiss. Anwendungsmodule, z.b. Methodische Produktentwicklung Die Studierenden ermitteln anhand eines gestellten Problems geeignete Maschinenelemente für dessen Lösung, bewerten diese und nennen Alternativen, dimensionieren Komponenten unter stationärer Beanspruchung und wählen geeignete Bauelemente aus dem industriellen Angebot aus, analysieren Fehldimensionierungen formell und benennen gezielt Abhilfemaßnahmen. Leistungsschein zu zwei semsterbegleitenden Praxisaufgaben Thüring, H. / Wadehn, M. / Warmbier-Petong, G.: Skripte ME in den aktuellen Versionen Roloff/Matek: Maschinenelemente, Vieweg, ab 17. Aufl., ISBN X Schlecht: Maschinenelemente, Pearson, ab 1. Aufl., ISBN Rieg/Kaczmarek: Taschenbuch der Maschinenelemente, Hanser, ab 1. Aufl., ISBN Haberhauer/Bodenstein: Maschinenelemente, Springer, ab 13. Aufl., ISBN Decker: Maschinenelemente, Hanser, ab 15. Aufl., ISBN Fischer et.al.: Tabellenbuch Metall, Europa, ab 43. Aufl., ISBN

21 Maschinenelemente Praxis Modulbezeichnung Maschinenelemente Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Jan Henrik Weychardt Semester 2. und 3. Semester Häufigkeit des Verwendbarkeit des Ing.-wiss. Pflichtmodul Sprache für die Studiengänge B.Eng. M und OAT jährlich im Sommerbzw. Wintersemester Leistungspunkte (LP) 7 LP Arbeitsaufwand 75 h Präsenzzeit 135 h Selbststudium SWS / Lehrform 2 SWS (Sommer) und 3 SWS (Winter) Übung in Gruppen inhaltlich parallel zu 2.12a Maschinenelemente Theorie liche Es werden Kompetenzen vorausgesetzt, die in den Modulen Einführung in die Maschinenkonstruktion, CAD I, Mathematik I, Statik und Festigkeitslehre I und Fertigungstechnik I erworben werden können. Lehrveranstaltung(en) Maschinenelemente Praxis Fertigungsgerechtes Gestalten, insbes. Guss 7% Federn 5% Verbindungselemente (Schrauben, Schweißen, Bolzen) 13% Ermittlung zulässiger und wirkender Spannungen 10% Achsen und Wellen 8% Welle/Nabe-Verbindung 5% Wälz- und Gleitlager 5% Dichtungen 2% Kupplungen 15% Getriebe 30% Das Modul ist dem ingenieurwissenschaftlichen Grundlagenbereich zuzuordnen, baut auf dem Modul Einführung in die Maschinenkonstruktion auf und bildet mit diesem zusammen eine breite Basis für diverse ing.-wiss. Anwendungsmodule, z.b. Methodische Produktentwicklung Die Studierenden ermitteln anhand eines gestellten Problems geeignete Maschinenelemente für dessen Lösung, bewerten diese und nennen Alternativen, dimensionieren Komponenten unter stationärer Beanspruchung und wählen geeignete Bauelemente aus dem industriellen Angebot aus, analysieren Fehldimensionierungen formell und benennen gezielt Abhilfemaßnahmen. Leistungsschein zu zwei semsterbegleitenden Praxisaufgaben Weychardt, J.H. / Thüring, H. / Wadehn, M. / Warmbier-Petong, G.: Skripte ME in den aktuellen Versionen Roloff/Matek: Maschinenelemente, Vieweg, ab 17. Aufl., ISBN X Schlecht: Maschinenelemente, Pearson, ab 1. Aufl., ISBN Rieg/Kaczmarek: Taschenbuch der Maschinenelemente, Hanser, ab 1. Aufl., ISBN Haberhauer/Bodenstein: Maschinenelemente, Springer, ab 13. Aufl., ISBN Decker: Maschinenelemente, Hanser, ab 15. Aufl., ISBN Fischer et.al.: Tabellenbuch Metall, Europa, ab 43. Aufl.,ISBN

22 Technisches Projektmanagement Modulbezeichnung Technisches Projektmanagement Modulverantwortliche/r Prof. Dipl.-Ing. Peter Quell Semester 4. Semester Häufigkeit des jährlich im Wintersemester Verwendbarkeit des Pflichtmodul im BEng OAT Sprache Leistungspunkte (LP) 5 LP Arbeitsaufwand 15*4 Std. Präsenzzeit 90 Std. Selbststudium SWS / Lehrform 2 SWS Lehrvortrag für alle HörerInnen 2 SWS Übung in Gruppen liche Voraussetzungen Keine für die Lehrveranstaltung(en) Technisches Projektmanagement Erfolgsfaktoren von Projekte und Projektmanagement Projektinitialisierung: Wirtschaftlichkeitsrechnung und Multiprojektmanagement Projektorganisation und Teamzusammenstellung Projektplanung mit Netzplantechnik und MS-Projekt Projektsteuerung, Kontrolle und Controlling Instrumente des operativen Projektmanagement Projektabschluss und Qualitätssicherung Das Modul dient dazu, die Studierenden mit den wesentlichen Elementen des technischen Projektmanagements vertraut zu machen und sie für die praktische Arbeit in Projekten als MitarbeiterInnen oder LeiterInnen zu befähigen. Das Projektmanagement stellt ein effizientes Werkzeug zur Strukturierung komplexer Aufgabenstellungen dar und soll den Studierenden auch bei der erfolgreichen Abwicklung ihrer Bachelor-Thesis dienen. Die Studierenden beherrschen die wesentlichen Elemente und Methoden des Projektmanagements und können diese im Hinblick auf eine erfolgreiche Projektinitialisierung und Abwicklung sicher einsetzen. Sie beherrschen die üblichen Verfahren zur Bewertung von Projekten mittels Wirtschaftlichkeitsberechnung (Investitionsrechnung) sowie zur Projektauswahl (Portfolioanalyse). Sie können sinnvolle Organisationsformen für Projekte bestimmen und Projekte strukturell durchplanen. Dabei können sie MS-Project als Tool zur Projektplanung effektiv einsetzen. Die Studierenden beherrschen die Methoden zur Steuerung und der -kontrolle während der Laufzeit des Projekts. Die Studierenden kennen die Anforderungen an Projektleiter und Projektmitarbeiter sowie an die Zusammensetzung eines erfolgreichen Teams. Sie verstehen in diesem Zusammenhang die Bedeutung von Konfliktmanagement, Mitarbeitermotivation und adressatengerechter Kommunikation. Sie nutzen diese Kompetenzen bei der Lösung von Aufgaben und Problemstellungen, die sie im Rahmen der Lehrveranstaltung im Team erarbeiten. Dabei können Sie sich konstruktiv im Team einbringen und flexibel eigene und fremde Erwartungen anpassen. Semesterbegleitender Leistungsschein Olfert, K.: Kompakt-Training Projektmanagement, 2012, Kiehl-Verlag Jakoby, W.: Projektmanagement für Ingenieure, 2010, Vieweg+Teubner-Verlag Hölzle, P., Grünig, C.: Projekt Management, 2007, Haufe-Verlag Hoffmann, H. E., Schoper, Y. G. Fitzsimons, C. J. : Internationales Projektmanagement: Interkulturelle Zusammenarbeit in der Praxis, 2004, DTV 22

23 BWL und Recht Modulbezeichnung BWL und Recht Modulverantwortliche/r Dr. Thomas Borck (BWL) und Heidrun Klausner (Recht) Semester 4. Semester Häufigkeit des Jährlich im Sommersemester Verwendbarkeit des Ing.-wiss. Pflichtmodul Sprache für Studiengänge BEng OAT undbeng Maschinenbau Leistungspunkte (LP) 5 Arbeitsaufwand 62 h Präsenszeit (inkl. Prüfung), 88 h Selbststudium SWS / Lehrform liche 4 SWS Lehrvortrag (2 SWS BWL und 2 SWS Recht) Keine Lehrveranstaltung(en) BWL und Recht Recht: Einführung in das Recht, Allgemeiner Teil des Bürgerlichen Gesetzbuches, Kaufvertrag (Rechte, Pflichten, Leistungsstörungen) Das Modul dient dazu, die Studierenden mit den Grundlagen des Wirtschaftsrechts vertraut zu machen und damit sind sie befähigt, rechtliche Probleme im Rahmen des Ingenieurberufes mit Fachleuten zu erörtern. Die Studierenden benennen die Unterschiede privaten und öffentlichen Rechts, sie kennen die Voraussetzungen, die notwendig für Vertragsabschlüsse sind. Sie erläutern die Voraussetzungen und Rechtsfolgen von Leistungsstörungen am Beispiel des Kaufvertrages. Die Studierenden können die erlernten Grundlagen auf verschiedene Lebenssachverhalte anwenden und Rechtsfälle lösen. Zweistündige Klausur Recht: Führich, Ernst: Wirtschaftsprivatrecht, Vahlen 2012 Klausner, Heidrun: Skript zur Veranstaltung Recht 23

24 Lehrveranstaltung(en) Einführung in die Offshore-Windenergietechnik Modulbezeichnung Einführung in die Offshore-Windenergietechnik Modulverantwortliche/r Prof. Dipl.-Ing. Peter Quell Semester 1./4. Semester Häufigkeit des jährlich Verwendbarkeit des Wahlpflichtmodul für Sprache Bachelor M, IVE, S, OAT Leistungspunkte (LP) 5 LP Arbeitsaufwand Präsenz: 15 x 4 h Selbststudium: 90 h SWS / Lehrform 2 SWS Lehrvortrag / 2 SWS Übung liche Voraussetzungen keine für die Allgemeine Energieerzeugung und Offshore-Wind-Potenzial Aufbau und Funktion von Offshore-Windenergieanlagen Einsatz- und Umweltbedingungen auf See Gründungen Logistik und Errichtung Betrieb und Wartung Wirtschaftlichkeit von Offshore-Windparks Das Modul macht die Studierenden mit den technischen und wirtschaftlichen Grundlagen eines wesentlichen Zweiges der Offshore Anlagentechnik, der Windenergie, vertraut. Durch die wahlweise frühzeitige curriculare Einordnung dieser Lehrveranstaltung bereits zu Studienbeginn werden die Studierenden gleichzeitig für das notwendige Studium der mathematischen, naturwissenschaftlichen sowie ingenieurwissenschaftlichen Grundausbildung sensibilisiert. Die Studierenden beherrschen die Grundbegriffe der Energieerzeugung und können das Offshore-Windenergie-Potential in Relation zur allgemeinen Energieversorgung einordnen. Sie verstehen den generellen Aufbau und die Funktionsweise von Offshore-Windenergieanlagen und können eigenständig bestehende und neue Lösungen technisch und wirtschaftlich bewerten. Die Studierenden kennen die spezifischen Offshore-Einsatz- und Umweltbedingungen und können ihre Auswirkungen auf die Offshore Anlage und die gewählte Gründungsform darstellen. Gleichzeitig kennen Sie die generellen Methoden im Hinblick auf die Logistik und die Errichtung von Offshore- Windparks sowie deren Service und Wartung und können diese je nach Standortausprägung differenzieren. Die Studierenden sind in der Lage, die grundsätzlichen Einflussgrößen eines wirtschaftlichen Betriebes einer Offshore- Windenergieanlage zu identifizieren, zu verstehen und zu quantifizieren. In Abhängigkeit vom Standort können sie Energieerträge von Offshore-Windenergieanlagen berechnen und die Wirtschaftlichkeit der Gesamtinvestition bewerten. Die Studierenden können Aufgaben und Problemstellungen, die ihnen im Rahmen dieser Lehrveranstaltung gestellt werden, im Team analysieren und strukturierte Lösungsansätze erarbeiten. Gleichzeitig verstehen sie, ihre Ergebnisse zielgerichtet darzustellen und zu präsentieren. Schriftliche Ausarbeitung und Präsentation mit Gruppenbewertung, Test 1,5 h - CEwind eg/a.p. Schaffarczyk (Hrsg.): Einführung in die Windenergietechnik, 2012, Hanser - R. Gasch, J. Twele: Windkraftanlagen, 2011, Vieweg-Teubner - E. Hau: Windkraftanlagen, 2008, SpringerT - Twidell, G. Gaudiosi: Offshore Wind Power, 2009, Multi-Science Publishing

25 Modulbezeichnung Belastungen von Offshore-Bauwerken Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Christian Keindorf Semester 4. Semester Häufigkeit des Jährlich im Sommersemester Verwendbarkeit des Wahlmodul im Bachelor- Studiengang OAT Sprache VL+ÜB () Unterlagen (Englisch) Leistungspunkte (LP) 5 LP Arbeitsaufwand 15*4 Std. Präsenzzeit 90 Std. Selbststudium SWS / Lehrform 2 SWS Lehrvortrag für alle HörerInnen 2 SWS Übung in Gruppe liche Statik und Festigkeitslehre I Statik und Festigkeitslehre II Lehrveranstaltung(en) Belastungen von Offshore-Bauwerken In diesem Modul werden die Belastungen von Offshore-Bauwerken thematisiert. Es werden die einzelnen Belastungsarten betrachtet und die daraus resultierenden Schnittgrößen für die einzelnen Grenzzustände der Konstruktion ermittelt. Dafür werden Berechnungsmodelle für die Konstruktion erstellt und statische sowie dynamische Lastsimulationen durchgeführt. - ständige Einwirkungen (Eigengewicht, Auftrieb) - veränderliche Einwirkungen (Wind, Wellen, Strömung, Tidehub, Temperatur, Eisgang, Nutzlasten etc.) - außergewöhnliche Einwirkungen (Erdbeben, Anprall, Explosion, Brandfall) - Modellaufbau der Offshore-Konstruktion in 3D - Lastfälle und Einwirkungskombinationen definieren - statische und dynamische Lastsimulationen durchführen - Schnittgrößen infolge der Belastung ermitteln und Strukturantwort analysieren Das Modul dient dazu, die Studierenden mit dem Tragverhalten von Offshore-Bauwerken vertraut zu machen und eine Konstruktion hinsichtlich seiner Belastung beurteilen zu können. Die Fachkenntnisse bilden die Voraussetzung für eine Bemessung der Konstruktion in Bezug auf Standsicherheit und Dauerhaftigkeit, die im Kurs 3.3 Anwendung finden. Die Kursteilnehmer sind in der Lage, die relevanten Einwirkungen für ein Offshore-Bauwerk zu ermitteln. Sie können Modelle von Konstruktionen erstellen und Lastfälle definieren. Des Weiteren können die Studenten statische und dynamische Lastsimulationen durchführen. Einflüsse einzelner Belastungsarten auf die Strukturantwort des Offshore-Bauwerks können beurteilt werden. Die Studierenden können Aufgaben und Problemstellungen, die ihnen im Rahmen dieser Lehrveranstaltung gestellt werden, im Team analysieren und strukturierte Lösungsansätze erarbeiten. Gleichzeitig verstehen sie, ihre Ergebnisse zielgerichtet darzustellen und zu präsentieren Schriftliche Ausarbeitung und Präsentation mit Gruppenbewertung, Test 1,5 h DNV-GL: Rules for Classification and Construction for Offshore Installations IEC : Windenergieanlagen Auslegungsanforderungen für WEA auf offener See, Chakrabati, S.: Handbook of Offshore Engineering, Volume I + II, Elsevier-Verlag, Clauss, G.; Lehmann, E.; Östergaard, C.: Meerestechnische Konstruktionen, Springer Verlag, Hapel, K.-H.: Festigkeitsanalyse dynamisch beanspruchter Offshore-Konstruktionen, Vieweg Verlag, 1990.

26 Modulbezeichnung Geo- und bautechnische Grundlagen, Wetter und Klima Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Christian Keindorf Semester 4. Semester Häufigkeit des Jährlich im Sommersemester Verwendbarkeit des Wahlmodul im Bachelor- Sprache VL+ÜB () Studiengang OAT Unterlagen (Englisch) Leistungspunkte (LP) 5 LP Arbeitsaufwand 15*4 Std. Präsenzzeit 90 Std. Selbststudium SWS / Lehrform 2 SWS Lehrvortrag für alle HörerInnen 2 SWS Übung in Gruppe liche keine Lehrveranstaltung(en) Geo- und bautechnische Grundlagen, Wetter und Klima Geotechnische Grundlagen: Bodeneigenschaften und Bodenklassifizierungen, Festigkeit von Böden, Baugrunderkundung, Berechnungsmethoden der Bodenmechanik, Einfluss des Bodens auf Gründungsarten von Offshore-Bauwerken Bautechnische Grundlagen: Sicherheitskonzepte für Bemessung von Bauwerken, Anwendung von bauaufsichtlichen Normen, Genehmigungsphasen für ein Bauvorhaben Wetter und Klima: Zustandsbeschreibung der Atmosphäre, Standortbedingungen für ein Bauvorhaben, Winddruckverteilung, Seegang, Tidehub, Einfluss der Bodentopologie, Wetterprognosen für Installationsarbeiten, Messungen von klimatischen Größen für einen Standort Das Modul behandelt die geo- und bautechnischen Grundlagen für die Standsicherheit von Offshore- Bauwerken sowie die kurzfristigen (Wetter) und langfristigen (Klima) Bedingungen für einen Standort auf offener See. Die klimatischen Einwirkungen sind auch in Bezug auf die Dauerhaftigkeit der Offshore- Konstruktion von Bedeutung und müssen bei der Auslegung für die Lebensdauer bekannt sein. Die erlernten Fachkenntnisse kommen beim Kurs 3.3 zur Anwendung. Die Kursteilnehmer können geotechnische Bedingungen für den Installationsstandort eines Offshore- Bauwerks angeben und beurteilen, die bei der Bemessung der einzelnen Konstruktionsteile zu berücksichtigen sind. Sie können Informationen über Bodenerkundung, Bodenverhältnisse, Bodentragfähigkeit analysieren und eine Auswahl von geeigneten Gründungsarten für Offshore-Bauwerke treffen. Des Weiteren sind die Teilnehmer in der Lage, das Sicherheitsniveau und den Auslastungsgrad einer Offshore-Konstruktion zu bewerten. Gleichzeitig können Sie die Grenzzustände in Bezug auf Standsicherheit und Dauerhaftigkeit hinterfragen. Sie verstehen die Zusammenhänge zwischen kurzfristigen (Wetter) und langfristigen (Klima) Bedingungen eines Standorts auf hoher See und können Wetterprognosen für einzelne Installationsphasen deuten. Schriftliche Ausarbeitung und Präsentation mit Gruppenbewertung, Test 1,5 h Witt, K.-J.: Grundbau-Taschenbuch, Teil 1 bis 3, 7. Auflage, Ernst & Sohn-Verlag, Schneider, K.-J.: Bautabellen für Ingenieure, 22. Auflage, Werner Verlag, Chakrabati, S.: Handbook of Offshore Engineering, Volume I + II, Elsevier-Verlag, er Wetterdienst (DWD): meteorologische Datenbanken

27 Modulbezeichnung Projektierung, Konstruktion und Gründung von Offshore-Bauwerken Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Christian Keindorf Semester 5. Semester Häufigkeit des jährlich im Wintersemester Verwendbarkeit des Wahlmodul Sprache im Bachelor OAT Leistungspunkte (LP) 5 LP Arbeitsaufwand Präsenz: 15* 4h = 60 h Selbststudium 90 h SWS / Lehrform 4 SWS Lehrvortrag liche Besuch der Lehrveranstaltungen Umweltbedingungen und -Belastungen Offshore Lehrveranstaltung(en) Projektierung, Konstruktion und Gründung von Offshore-Bauwerken - Bodenverhältnisse und Eigenschaften im Offshore-Bereich - Umweltbedingungen und Belastungen von Gründungen - Offshore-Gründungsarten - Lastannahmen - Zertifizierung - Methoden zur Auslegung und Berechnung von Offshore-Bauwerken - Fertigungs- und Montagekonzepte - Zustandsüberwachung Das Modul macht die Studierenden mit den technischen und wirtschaftlichen Grundlagen und den Methoden zur Projektierung, Konstruktion und Gründung von Offshore-Bauwerken vertraut. Die Veranstaltung baut dabei auf den Lehrveranstaltungen des Modules Umweltbedingungen und Belastungen Offshore sowie auf der Veranstaltung Technisches Projektmanagement auf, die im Vorwege gehört werden sollten. Die Studierenden kennen die spezifischen Offshore-Einsatz- und Umweltbedingungen und können ihre Auswirkungen auf die Offshore-Anlage und mögliche Gründungsformen darstellen. Sie kennen das technische, wirtschaftliche und organisatorische Umfeld zur Projektierung von Offshore- Anlagen und können unterschiedliche Lösungen differenziert bewerten. Sie kennen die komplexen Anforderung an die Auslegung von Offshore-Gründungen und beherrschen die Methoden zur Konstruktion und Entwicklungen dieser dynamisch hochbeanspruchten Strukturen. Leistungsschein Germanischer Lloyd (GL): Rules for Classification and Construction for Offshore Installations, 2007 Germanischer Lloyd (GL): Guidelines for the Certification of Offshore Wind Turbines, 2012 Det Norske Veritas (DNV): Design of Offshore Wind Turbines Structures, 2011 HAPEL, K.-H.: Festigkeitsanalyse dynamisch beanspruchter Offshore-Konstruktionen, 1990, Vieweg- Teubner CLAUSS, G.: Meerestechnische Konstruktionen, 1988, Springer DIN EN : Windenergieanlagen Auslegungsanforderungen PAHL, BEITZ: Konstruktionslehre, 2007, Springer SZABO, I: Höhere Technische Mechanik, 2001, Springer Klein, B.: Leichtbau-Konstruktion, 2012, Vieweg+Teubner