Allgemeine Elektrotechnik
Die Elektrotechnik wird traditionell in die Fachgebiete Automatisierungstechnik, Energietechnik und Kommunikationstechnologie unterteilt. Innerhalb dieser Bereiche wurden auf das jeweilige Fachgebiet spezialisierte Methoden, Techniken und Technologien entwickelt. So findet die Reglungstechnik eine breite Anwendung in der Automatisierungstechnik, ist die Hochspannungstechnik Teil der Energietechnik und zählen Computernetzwerke mit den entsprechenden Protokollen zu den Kommunikationstechnologien.
Aus aktuellen Entwicklungstrends wie der Digitalisierung oder der Nutzung erneuerbarer Energien entsteht die Notwendigkeit, dass die Fachgebiete der Elektrotechnik immer mehr zusammenwachsen. So kommunizieren Systeme der Industrieautomatisierung zunehmend mit Hilfe von drahtlosen oder drahtgebundenen Technologien, die bisher den Computernetzwerken vorberhalten waren (z.B. TCP/IP, WLAN). Die dezentrale Energieerzeugung auf Basis von Sonne, Wind und nachwachsenden Rohstoffen erfordert sowohl eine Vernetzung der Energiequellen als auch komplexe Regelmechanismen aus der Automatisierungstechnik.
Die Vertiefungsrichtung „Allgemeine Elektrotechnik“ kommt diesem Trend entgegen, indem sie die Studierenden befähigt, Wissen und Methoden aus allen drei Fachgebieten zu kombinieren. Möchten Sie sich nicht auf eine Spezialisierungsrichtung festlegen, sondern sich fachlich breiter orientieren, können Sie in dieser Vertiefungsrichtung einen Querschnitt aus der Automatisierungstechnik, der Energietechnik und der Kommunikationstechnologie studieren. Damit sind Sie gut aufgestellt, um die Integration unterschiedlichster Technologien zu neuen komplexeren Systemen voranzutreiben. Sie besitzen aber auch beste Voraussetzungen, um sich nach dem Studium in ein beliebiges Gebiet der Elektrotechnik tiefer einzuarbeiten.
Labore
Zu den meisten Lehrveranstaltungen wird ein Labor angeboten, um das Erlernte durch praktische Anwendung zu vertiefen. Im Folgenden sehen Sie eine Auswahl der Labore, die in der Vertiefungsrichtung angeboten werden.
Im Rahmen der Lehrveranstaltung Mikrowellenlabor werden Versuche zu folgenden Themen durchgeführt:
- Messleitung im X-Band (8-12GHz)
- Komplexe Netzwerkanalyse (NWA HP8752B) mit Kalibrierung
- Modulation und Kenngrößen eines Gunn-Oszillators
- Antennenmessungen im Ku-Band mit diversen Antennen
- Rauschmessungen mit SKTU und HP8970A
- Detektoren und Mischer im GHz-Bereich (X-Band)
Forschungsschwerpunkte im Bereich Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik sind:
- Entwurf von Mikrowellenkomponenten und -systemen
- Optimierung und Anwendung von numerischen Optimierungsverfahren
- Wellenausbreitungsmodelle
- Entwicklung von Messalgorithmen und Antennen (z.B. DVB-T)
Der Bereich Kommunikationsnetze arbeitet in den Bereichen Planung und Konfiguration für IP-Kommunikationsnetze sowie im Bereich der Netzwerkanalyse. Weiterhin wird der Bereich Gebäudekommunikation mit KNX und IP/Ethernet inkl. Aktoren und Server abgedeckt. Seit 2014 ist das Labor offiziell Cisco-Akademie der Hochschule Darmstadt und bereitet auf Zertifikate wie Cisco CCNA und CCNP vor.
Folgende Themen werden bearbeitet:
- Weiterentwicklung einer Software zur grafischen Visualisierung von Protokollen zu Verwendung in Lehre und Forschung
- Analyse der Qualität von LAN/MAN/WAN-Internet-Verbindungen
- Konfiguration von Switches und Routern
- Netzsicherheit und Netzmanagement
- Internet Security Gateways, Konfiguration von Firewalls, VPN-Gateways, Authentication Management System, Intrusion Protection System
- Check Point Security Gateways UTM-270, CP-2700, CP-4200
- Cisco Router und Switches
- WAN-Emulationssystem für Echtzeitnetzwerke-Simulation bis 20.000 km
- VoIP-Gateway und Messeinrichtung für MOS
- 256 GByte-Server mit VMWare und Virtualisierungsplattform
- KNX-Server mit Ethernet-Anschluss
- KNX-Aktoren und Schalter
- KNX-ETS-Programmiersystem mit Visualisierung und WLAN-Anschluss
Das Netzwerk- und Virtualisierungs-Competence Center (NVCC) wurde im Frühjahr 2012 an der Hochschule Darmstadt gegründet und beschäftigt sich aktuell mit folgenden Themenbereichen:
- Analyse und Messung der Quality of Experience (QoE) und Performance von Anwendungen in virtualisierten Umgebungen im Bereich LAN/MAN/WAN
- Messung der Qualität von VoIP im MAN/WAN
- Analyse der Invest- und Betriebskosten von Rechnernetzen im LAN- und WAN-Bereich
- Simulation von Backbone-Routern-Netzen (OSPF, IS-IS und BGP)
Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) werden vielfach zur Steuerung oder Regelung von Maschinen und Anlagen eingesetzt. Mit Hilfe von vernetzten, modularen SPS-Systemen lassen sich umfangreiche Prozesssteuerungen realisieren und industrielle Prozesse automatisieren. Mit standardisierter Hardware und Software können technische Prozesse gesteuert werden. Sie bilden die Basis vieler Leittechnikanlagen und werden in Anlagen zur
- Produktionsleittechnik
- Verfahrensleittechnik
- Fertigungsleittechnik
- Kraftwerksleittechnik
- Netzleittechnik
- Gebäudeleittechnik
- Verkehrsleittechnik
- Kommunikationsleittechnik
eingesetzt.
Im Labor Automatisierungssysteme lernen die Studierenden Aufbau, Projektierung und Programmierung von Speicherprogrammierbaren Steuerungen an praktischen Beispielen kennen. Auf aktuellen Speicherprogrammierbaren Steuerungen aus der Simatic Reihe werden mit Hilfe der Software TIA Portal in den Programmiersprachen KOP, FUP, AWL und GRAPH Aufgaben aus der Steuerungstechnik gelöst. Die im Labor erstellten Programme werden mit Hilfe von Simulatoren für Anlagen getestet. Somit lassen sich Steuerungen für verschiedene Anlagen wie z.B. Getränkeautomat, Lastenaufzug und Flaschenfülleinrichtung realisieren.
Das Labor zur Lehrveranstaltung Modul BE16 Regelungstechnik der Vertiefungsrichtung Energie Elektronik Umwelt (EEU) findet im 4. bzw. 5.Semester statt und soll den Stoff der zugehörigen Vorlesung durch praktische Anwendung der gelehrten Inhalte vertiefen.
Die typische Vorgehensweise des Regelungstechnikers, nämlich die drei Schritte
- Modellbildung und Identifikation der Regelstrecke („Was soll geregelt werden?“)
- Theoretische Auslegung und Simulation des Regelkreises („Welchen Regler nimmt man und wie stellt man ihn ein?“)
- Praktische Implementierung und der Test des Reglers an der realen Regelstrecke („Funktioniert alles wie berechnet?")
werden den Studierenden in drei aufeinander aufbauenden Versuchen näher gebracht.
Weitere Informationen
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
Kommunikation
Birkenweg 8
64295 Darmstadt