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Pflicht- und Wahlveranstaltungen
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Hauptseminar Energietechnik TVT (Master) -
- Lecturer:
- Detlef Freitag
- Details:
- Hauptseminar, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 2,5, Zur Verbuchung der Note ist eine Anmeldung über mein campus unter der Prüfungsnummer 16201 erforderlich. Bei Interesse wenden Sie sich bitte an Herrn Dr. Detlef Freitag.
- Dates:
- Die Präsentationen finden als Zoom-Konferenz statt.
- Fields of study:
- WPF ET-MA 1-4
- Contents:
- Im Hauptseminar sollen Studierende zu einem vorgegebenen Thema eine Literaturrecherche für eine wissenschaftliche Problemstellung durchführen, die Ergebnisse schriftlich auf 5 Seiten dokumentieren und am Lehrstuhl in einem 15-minütigen Vortrag präsentieren. Bei der Recherche soll vorwiegend auf Primärliteratur zurückgegriffen werden. Die Themen ergeben sich laufend aus den Forschungsgebieten auf der Lehrstuhl-Homepage.
Bei Interesse kontaktieren Sie die/den zuständige/n Mitarbeiter/in, um aktuelle Themen zu erfragen oder eigene Themenvorschläge einzubringen.
- Recommended literature:
- K. Müller, „Zielführende Weiterentwicklung von Energietechnologien - Nutzung von Stoffdatenscreening zur Optimierung von thermochemischen Prozessen“, Wiesbaden: Springer Vieweg, 2018, ISBN 978-3-658-23598-7
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Seminar über ausgewählte Aspekte der elektrischen Energietechnik [LEE-EE-SEM] -
- Lecturers:
- Martin März, Stefanie Büttner, Thomas Eberle, Madlen Hoffmann, Melanie Lavery, Nikolai Weitz
- Details:
- Hauptseminar, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 2,5, Ausarbeitung und Vortrag wahlweise in Deutsch oder Englisch
- Dates:
- Vorbesprechung im Sem-II am Fraunhofer-IISB
- Fields of study:
- WPF ET-MA ab 1
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Laboratory Electrical Drives [EAM-Prakt-ANT.MA] -
- Lecturers:
- Marco Eckstein, Sara Hosseini, Shabnam Ruzbehi, Shima Tavakoli, Johannes Wagner
- Details:
- Praktikum, 3 cred.h, certificate, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Dates:
- Anmeldung nur über StudOn, die Vorbesprechung findet online statt, Versuchsdurchführung ist wahlweise online möglich
- Fields of study:
- WPF ET-MA 1-3
- Prerequisites / Organisational information:
- Modul Energie- und Antriebstechnik
Vorteilhaft zusätzlich Vorlesung Elektrische Antriebstechnik I und II, Leistungselektronik
Link zur Anmeldung:
https://www.studon.fau.de/cat2637009.html
Link zum Studon Kurs:
https://www.studon.fau.de/crs1042092.html
- Contents:
- Das Praktikum dient zur Vertiefung und praktischen Anwendung des in den Vorlesungen auf dem Gebiet der Antriebstechnik erarbeiteten Stoffes. Es werden vier Versuche in Zweier- bis maximal Dreier-Gruppen durchgeführt.
Vor Beginn der Praktikumsversuche findet eine Einführungsveranstaltung zur verwendeten Meßtechnik und zur Programmierung speicherprogrammierbarer Steuerungen statt. Kurzbeschreibung der Versuche: Transistorsteller (V2) In diesem Versuch werden die verschiedenen Varianten der Gleichstromsteller gezeigt: Tiefsetzsteller, Hochsetzsteller, Zwei- und Vierquadrantensteller. Alle Varianten werden mit IGBTs und Dioden im Leistungsteil aufgebaut. Die Steuerung erfolgt mit Hilfe eines Pulsweitenmodulators. Die Steller speisen eine Gleichstrommaschine, die mit Hilfe einer anderen Gleichstrommaschine belastet werden kann. Durch diesen Versuchsaufbau ist es möglich, Ansteuerverfahren und Funktionsweisen kennenzulernen, Kennlinien und Wirkungsgrade experimentell zu ermitteln. Stationäres Betriebsverhalten einer Asynchronmaschine (V4) Zuerst werden durch Messungen im Leerlauf und Stillstand die Parameter des Ersatzschaltbildes meßtechnisch bestimmt. Mit Hilfe der Parameter werden die Stromortskurve und die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie berechnet. Durch Belastungsmessungen werden verschiedene Punkte auf den Kennlinien meßtechnisch überprüft. Anschließend wird bei konstanter Belastung und verschiedenen Drehzahlen der Einfluß der Drehzahlverstellung mit Zusatzwiderständen und mit Spannungsverstellung auf die Leistungsbilanz durch Leistungsmessungen ermittelt. Umrichtergespeister Asynchronmotor (V5) Eine Asynchronmaschine wird mit einem Pulsumrichter mit einstellbarer Spannung und Frequenz betrieben. Zunächst wird der Betrieb mit U/f = konst. bei unterschiedlichen Belastungen und Modulationsverfahren meßtechnisch untersucht. Der Motor wird sowohl im Grunddrehzahlbereich unterhalb der Nennfrequenz als auch im Feldschwächbereich betrieben. Dabei werden die Ständerspannungen und Ständerströme aufgezeichnet und deren Frequenzspektrum bei verschiedenen Modulationsverfahren des Pulsumrichters ausgewertet. Anschließend wird der Asynchronmotor an einem Pulsumrichter mit feldorientierter Regelung betrieben. Es werden wieder Spannungen und Ströme bei verschiedenen Belastungen aufgezeichnet und die Frequenzspektren ausgewertet. Die Auswertungen beim Betrieb mit U/f = konst. und feldorientierter Regelung werden verglichen. Digitale Regelung eines Drehstrom-Servoantriebes (V11) Servoantriebe haben die Aufgabe, Maschinenteile exakt zu positionieren oder entlang bestimmter Bahnkurven zu bewegen. Sie werden zum Beispiel in der Fertigungstechnik (Werkzeugmaschinen, Industrierobotern, usw.) eingesetzt. Heutzutage werden üblicherweise Drehstrommaschinen als Servomotoren gebraucht. Man unterscheidet bei diesen Motoren zwei Varianten: den älteren Blockstrom- und den moderneren Sinusstrommotor.
In diesem Versuch wird eine permanenterregte Synchronmaschine mit Sinusstrom untersucht. Neben der Wirkungsweise des Motors liegt der Schwerpunkt des Versuches auf dem Verständnis der digitalen Regelung.
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Seminar and Conference Participation on Solar Energy [Sem&Conf_SE] -
- Lecturers:
- Jens Hauch, Ning Li, Christoph J. Brabec
- Details:
- Seminar, 2 cred.h, certificate, ECTS: 2, nur Fachstudium, https://fau.zoom.us/j/93037640196?pwd=TDF1SlAvcHdoYXZLMEtxOEhqbzVYUT09 Meeting-ID: 930 3764 0196 Kenncode: 386995, Anmeldung im StudOn wird empholen
- Dates:
- Zeit n.V., additional - ZOOM -Videos im StudOn
starting 12.1.2021
- Fields of study:
- WF ET-MA ab 1
- Keywords:
- Advanced Semiconductor Technology, Solar Energy Seminar
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Electro-Mechanical Modelling [GRK2495-Lecture] -
- Lecturer:
- Paul Steinmann
- Details:
- Vorlesung, 3 cred.h, ECTS: 2,5, für Anfänger geeignet, nur Fachstudium, First part of the module "Introduction to atomistic and mesoscale modeling"
- Dates:
- material on studon, consultation hours via zoom
- Fields of study:
- WF ET-MA ab 1
WF ET-MA ab 1
- Keywords:
- GRK, GRK2495, Energy, Material, Simulation
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Simultation for Nano-Technology [GRK2495-Lecture] -
- Lecturer:
- Shuji Ogata
- Details:
- Vorlesung, 3 cred.h, ECTS: 2,5, für Anfänger geeignet, nur Fachstudium, Second part of the module "Introduction to atomistic and mesoscale modeling"
- Dates:
- material on studon, consultation hours via zoom
- Fields of study:
- WF ET-MA ab 1
- Keywords:
- GRK, GRK2495, Energy, Material, Simulation
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Mechanical Properties of Ferroelectrics [Ferro] -
- Lecturer:
- Kyle G. Webber
- Details:
- Vorlesung, 3 cred.h, ECTS: 2,5, für Anfänger geeignet
- Dates:
- online on studon, consultation hours via zoom
- Fields of study:
- WF ET-MA ab 1
- Prerequisites / Organisational information:
- This interdisciplinary graduate level lecture ist part of the FAU-NITech lecture series that has been established by the International Doctoral Program GRK2495: "Energy Conversion Systems. This will provide an overview of some materials and simulation techniques. The Japanese and German Professors of FAU and NITech are co-teaching a module - thus one module consists of two lectures of together 5 ECTS. The lectures will be uploaded on studon.de. A consultation hour is offered via Zoom. The completion of the lectures is possible through electronic exams or written reports.
The counterpart to this lecture is: Piezoelectric Properties of Lead-Free Ferroelectrics from Prof. Kakimoto.
- Contents:
- This lecture is an introduction to dielectric, piezoelectric, and ferroelectric properties of ferroelectrics. In the first section, background on dielectric and piezoelectric properties will be discussed with a focus on the influence of material phenomena at multiple length scales, such as domain wall and phase boundary motion, as well as the influence of external thermal, mechanical, and electric fields. Various measurement techniques, such as Rayleigh behavior and impedance spectroscopy, will be introduced. In the second section, the large field response of ferroelectrics, namely ferroelectricity and ferroelasticity will be discussed with a particular focus on the effect of crystal structure and compositional phase boundaries, the role of domain wall motion and defects, and the influence of stress-induced structural phase transformations. Measurement techniques for characterizing large field behavior, such as the Sawyer-Tower circuit, will also be introduced. Following this lecture it is expected that the participant is familiar with the dielectric, piezoelectric, and ferroelectric properties of normal ferroelectrics and has an understanding of the crystallographic origins of the electromechanical properties.
- Keywords:
- GRK, GRK2495, Energy, Material, Simulation
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Piezoelectric Properties of Lead-Free Ferroelectrics [GRK2495-Lecture] -
- Lecturer:
- Ken-ichiro Kakimoto
- Details:
- Vorlesung, 3 cred.h, ECTS: 2,5, für Anfänger geeignet, Second part of the Module "Introduction to lead-free perovskite ferroelectrics for electro-mechanical systems"
- Dates:
- material on studon, consultation hours via zoom
- Fields of study:
- WF ET-MA ab 1
- Prerequisites / Organisational information:
- This lecture is parte of the modul "Introduction to lead-free perovskite ferroelectrics for electro-mechanical systems". The second lecture is "Mechanical Properties of Ferroelectrics" by Prof. Webber.
- Contents:
- This course provides basic and latest information on the functional properties of ferroelectric materials, for which the orientation of spontaneous polarization changes with electric field, and also gives examples of their commercial applications. The first half of this course deals with the theories of ferroelectric materials and differences in history and characteristics between lead and lead-free based materials, then the latter half is extended to cover the topics of important ferroelectric families such as piezoelectrics which are polarized by stress, and pyroelectrics which hold spontaneous polarization without an external signal. The purpose and goal of this course is to understand the characteristics of those materials and the ways of new material design.
- Keywords:
- GRK, GRK2495, Energy, Material, Simulation
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Modellierung, Optimierung und Simulation von Energiesystemen [MOSES] -
- Lecturer:
- Marco Pruckner
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 2,5
- Dates:
- Thu, 8:15 - 9:45, room tbd
- Fields of study:
- WF ET-MA ab 1
- Contents:
- In der Vorlesung Modellierung, Optimierung und Simulation von Energiesystemen werden systemtechnische Planungs- und Analysemethoden behandelt, die zur Lösung komplexer und interdisziplinärer Entscheidungsaufgaben in der Energiewirtschaft eingesetzt werden. Dabei werden die wichtigsten Methoden und Verfahren anhand praktischer Fragestellungen (z.B. Ausbau erneuerbarer Energien, Zunahme der Elektromobilität) aus der energiepolitischen Planung vermittelt und die Bewältigung technisch-ökonomischer Probleme verdeutlicht.
Übersicht der Vorlesungsinhalte:
o Datenanalyse (Regressionsanalysen, Clusteranalyse, Zeitreihenanalyse)
o Mathematische Optimierung (Lineare Programmierung, Gemischt-ganzzahlige lineare Programmierung, dynamische Optimierung)
o Simulation (Diskrete Ereignissimulation, System Dynamics, agentenbasierte Simulation)
o Input-Output-Analyse, Gleichgewichtsmodelle
o Behandlung von Unsicherheiten
o Energienachfragemodelle
o Kraftwerkseinsatzmodelle
o Kraftwerksausbaumodelle
o Modelle für Energieversorgungsmodelle Zu den eingesetzten Tools zählen die Statistiksoftware R, AnyLogic und lpSolve. Vorkenntnisse im Umgang mit diesen Werkzeugen ist nicht zwingend erforderlich. In den Übungen werden Einführungen in die genannten Softwarepakete gegeben.
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Seminar on the basis of the Int. Conference on Next Generation Solar Energy (NGSE5) [GRK2495-Lecture] -
- Lecturer:
- Christoph J. Brabec
- Details:
- Vorlesung, 3 cred.h, ECTS: 2,5, für Anfänger geeignet, nur Fachstudium, First part of the module "Materials and devices for opto-electric and energy technologies"
- Dates:
- online on studon, consultation hours via zoom
- Fields of study:
- WF ET-MA ab 1
- Keywords:
- GRK, GRK2495, Energy, Material, Simulation
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Electronic Materials Analysis [GRK2495-Lecture] -
- Lecturer:
- Masashi Kato
- Details:
- Vorlesung, 3 cred.h, ECTS: 2,5, für Anfänger geeignet, nur Fachstudium, Second part of the Module "Materials and devices for opto-electric and energy technologies"
- Dates:
- material on studon, consultation hours via zoom
- Fields of study:
- WF ET-MA ab 1
- Keywords:
- GRK, GRK2495, Energy, Material, Simulation
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