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Die Elektrochemie steht im Mittelpunkt der modernen Energiewende in Deutschland und weltweit. Zu den elektrochemischen Systemen zählen unter anderem Batterien, Superkondensatoren, grüner Wasserstoff, Brennstoffzellen, grüne Stahlproduktion und grüne Metallgewinnung.
Die Vorlesung umfasst folgende Inhalte: Thermodynamik elektrochemischer Systeme; Thermodynamik der Grenzfläche und Adsorptionsphänomene; Thermodynamik von Nichtgleichgewicht und Überspannung; Stofftransport geladener Teilchen; Ladungstransfer an der Grenzfläche; Modellierung elementarer elektrochemischer Systeme; Simulation elektrochemischer Messungen an Modellsystemen.
Die Studierenden lernen die Grundlagen der Elektrochemie und die Modellierung elektrochemischer Systeme in Seminaren und praktischen Übungen mit COMSOL.

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n.V.

NW2 B1117

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im UFT

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n.V.

Die Photoelektrochemie befasst sich mit der Umwandlung von Sonnenenergie in Chemikalien und Elektrizität. Mithilfe eines Absorbers werden Photonen in Elektronen umgewandelt und zur Herstellung neuer Chemikalien genutzt.
Die Vorlesung umfasst folgende Inhalte: Phänomenologie der Sonnenenergieumwandlung in elektrochemischen Systemen; Grundlagen der Festkörperphysik; Grundlagen der Halbleiter; Elektronentransport in Halbleitern; Reaktion an der Grenzfläche; Absorptionsphänomene; Photostrom; Photoelektrochemische Systeme.
Die Studierenden lernen in Seminaren die Grundlagen der Photoelektrochemie und ihre Anwendung bei der Charakterisierung von Materialien sowie in Geräten zur Umwandlung von Sonnenenergie in chemische Stoffe und Elektrizität.

Die Vorlesung vermittelt vertiefte Kenntnisse zur Chemie der Matrixsysteme, zu Struktur-Eigenschaftsbeziehungen sowie zur Chemie der Faser/Matrix-Grenzphase in faserverstärkten Kunststoffen. Behandelt werden Hochtemperatur-Kunststoffe, thermoplastisch verarbeitbare Duromere, reaktiv verarbeitbare Thermoplaste, stimuli-responsive FVK und kreislauffähige FVK sowie nachwachsende Rohstoffe und biologisch abbaubare Kunststoffe. Die Studierenden kennen gängige Polymerisationsarten, können Polymere klassifizieren und deren Materialeigenschaften einordnen. Sie sind in der Lage, geeignete analytische Methoden zur physikalisch-chemischen Charakterisierung auszuwählen, die Faser/Matrix-Grenzfläche zu beschreiben sowie relevante Modifizierungs- und Analysemethoden zu benennen. Zudem erwerben sie Grundkenntnisse zur Prozessführung neuartiger Matrixsysteme, kennen chemische und technische Ansätze für deren Entwicklung und können Verwertungs- und Recyclingkonzepte – einschließlich Selbstheilungsansätzen – für verschiedene Materialklassen unterscheiden.

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n.V. NW2 B1115

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• Grundlagen technischer Trennprozesse
• Stöchiometrie, Thermodynamik und Mikrokinetik chemischer Reaktionen
• Grundlagen der Dampf-Flüssigkeits-Gleichgewichte und idealer Mischungen
• Reale fluide Gemische
• Phasenregal und Phasendiagramme
• Flüssig-flüssig-und Dampf-Flüssigkeitsgleichgewichte
• Aktivitätskoeffizienten

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maximal 10 Teilnehmer

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Kenntnisse und Verständnis von Kristallstrukturen, Bindungsarten, Defekten und deren Zusammenhang mit der Funktionalität technischer Werkstoffe. Es wird ein Überblick über fortschrittliche Kohlenstoff-, Oxid-, Nichtoxid-, Glas- und Glaskeramikwerkstoffe gegeben und die Beziehungen zwischen Mikrostruktur und Eigenschaften werden diskutiert.

Advanced Communication Analysis is a master seminar in which advanced topics in the area of analysis are discussed. The precise topics for the Summer Semester 2025 will be decided upon with the participants.

Non-parametric statistics provides methods for analyzing data without relying on strict distributional assumptions. It is especially useful when the underlying structure of the data is complex or unknown. Applications include estimating survival probabilities in medical studies, detecting patterns in environmental data, and analyzing consumer behavior in economics and marketing.

In this seminar we will dive deeper into some topics in data analysis, e.g. dimension reduction, low rank approximation, clustering and image filtering.

Die algorithmische diskrete Mathematik ist ein recht junges Gebiet mit Wurzeln in der Algebra, Graphentheorie, Kombinatorik, Informatik (Algorithmik) und Optimierung. Sie behandelt diskrete Strukturen wie Mengen, Graphen, Permutationen, Partitionen und diskrete Optimierungsprobleme.

Diese Veranstaltung gibt eine Einführung in die algorithmische diskrete Mathematik. Es werden strukturelle und algorithmische Grundlagen der Graphentheorie und kombinatorischen Optimierung vermittelt. Im Vordergrund steht die Entwicklung und mathematische Analyse von Algorithmen zum exakten Lösen von kombinatorischen Optimierungsproblemen. Es werden u.a. folgende Themen behandelt:

* Einführung in Graphentheorie, kombinatorische und lineare Optimierung
* Graphentheorie: Grundbegriffe, Wege in Graphen, Euler- und Hamiltonkreise, Bäume
* Algorithmische Grundlagen (Kodierungslänge, Laufzeit, Polynomialzeitalgorithmen)
* Spannbäume, Matchings, Netzwerkflüsse und -schnitte (kombinatorische Algorithmen)
* Matroide
* Einblick in lineare Optimierung: Modellierung, Polyedertheorie, Optimalitätskriterien, Dualität
* Elemente der Komplexitätstheorie

Die Veranstaltung richtet sich an fortgeschrittene Bachelorstudierende.

Analysis 2 setzt die Analysis 1 Vorlesung aus dem Wintersemester fort. Hauptthemen der Analysis 2 sind die Differentialrechnung in höherdimensionalen Räumen und die Verallgemeinerung einiger Konzepte aus der Analysis 1 auf metrische und normierte Räume.

This course in commutative algebra covers the theory of ideals in polynomial rings, affine algebraic varieties, Gröbner bases, and the Buchberger algorithm, providing a basic introduction to algebraic geometry. It also develops concepts from homological algebra, including the theory of R-modules, injective and projective modules, chain complexes, homology, presentations and free resolutions, multigraded modules, and the decomposition theorem of R-modules.

Die Veranstaltung findet im NEOS Gebäude statt.

Inhalt der Einblicke in die Optimierung ist die Vorstellung von verschiedenen Klassen von Optimierungsproblemen, z. B. von linearen und nichtlinearen Problemstellungen, sowie von Algorithmen zur (näherungsweisen) Lösung. Darüber hinaus wird die Anwendung der Optimierungsverfahren diskutiert.

Funktionalanalysis besteht aus einer Kombination von Methoden aus der Linearen Algebra und der Analysis. Der Wortbestandteil "`Funktional"' ist aus der Linearen Algebra bekannt: Ein Funktional ist eine lineare Abbildung von einem Vektorraum in den Skalarenkörper. In dieser Vorlesung werden die Vektorräume typischerweise unendlichdimensional sein, und als Skalarenkörper nimmt man die reellen oder komplexen Zahlen.

The lecture addresses Interactive Visualization of huge scientific Datasets. More information can also be found on the Homepage: https://www.uni-bremen.de/ag-hpvis

We will discuss linear and generalized linear regression models. While the models studied in Statistics I are mainly models for stochastically independent and identically distributed observables, regression models are used to model stochastically independent, but not identically distributed observables. In addition to the theoretical investigations, we will discuss real-life applications and software solutions (in R).

Diese Vorlesung vertieft die Lineare Algebra 1 mit Fokus auf das Gymnasiallehramt. Zentrale Themen sind der Basiswechselkalkül zur Vereinfachung von Matrizen sowie Bilinearformen und Orthogonalität inklusive der Methode der kleinsten Quadrate. Ein Höhepunkt ist der Spektralsatz, der zur Klassifikation von Quadriken genutzt wird. Weitere Schwerpunkte bilden Determinanten, Eigenwerte, die Jordansche Normalform und Skalarprodukte mit dem Gram-Schmidt-Verfahren.

This lecture covers solution methods for PDEs based on techniques from the field of machine learning as well as techniques that combine classical and data-driven approaches. In addition to the more theoretically oriented lectures, various approaches are tried out in practice in the exercises.

The course takes place in room 1020/1030 of the AIB building.

From the laws of nature to digital twins: Learn how to simulate real-world physical processes on a computer and drive technological innovation through targeted optimization. Whether it’s more efficient aerospace, state-of-the-art manufacturing technology or innovative materials—you’ll develop the solutions to the challenges of our time.

Experts in physics-based simulations are in extremely high demand in the high-tech industry. With this skill set, you’ll gain a decisive edge in the job market and become a sought-after specialist for the innovations of tomorrow.

Key content:

• Fundamentals of heat transfer and solid mechanics with regard to numerical simulation; coupled thermo-mechanical problems
• Material properties and behavior of materials under complex thermo-mechanical process conditions; mechanisms of residual stresses and distortion; mechanisms of crack formation
• Overview of the use of physics-based simulation for the development and optimization of innovative production processes in modern industries: forming and shaping processes, cutting and joining processes, laser material processing, and 3D printing; digital twins, process and material models
• Individual project work on the practical application of FEM simulation to solve a complex, industry-relevant problem.

Diese Vorlesung gibt einen umfassenden Überblick über die Matrix Analysis, eine zentrale Disziplin in der Mathematik mit weitreichenden Anwendungen in den Naturwissenschaften und dem Ingenieurwesen. Die Veranstaltung behandelt grundlegende Konzepte wie Matrixungleichungen, singuläre Werte und Eigenwertanalyse, sowie fortgeschrittene Themen wie Matrixnormen und (log-)Majorisierung.

Die meisten heutigen Ingenieurherausforderungen erfordern mehr als nur analytische Formeln; sie benötigen einen robusten numerischen Werkzeugkasten, um komplexe, reale Daten zu verarbeiten . Dieser Kurs bietet einen tiefen Einblick in die computergestützten Methoden zur Lösung von linearen und nichtlinearen Gleichungen, zur Durchführung von Interpolation und Regression sowie zur Simulation dynamischer Systeme mittels gewöhnlicher und partieller Differentialgleichungen (ODEs und PDEs). Über die reine Theorie hinaus erlangen Sie ein tiefes Verständnis, indem Sie diese Methoden mit Python in Jupyter Notebooks praktisch anwenden und abstrakte Algorithmen in funktionalen Code verwandeln. Wir gehen von den digitalen Grundlagen der Zahlenspeicherung bis hin zu fortgeschrittenen Techniken wie der Finite-Elemente-Methode (FEM), um Sie auf Probleme vorzubereiten, bei denen die klassische Analysis an ihre Grenzen stößt .

Entwicklung, Analyse und Implementierung von Näherungsverfahren für verschiedene mathematische Aufgaben

In this lecture we will concentrate on 3 basic types of partial differential equations: the Poisson equation, the wave equation and the heat equation – which are prototypes of elliptic, hyperbolic and parabolic differential equations. They are linear equations, and for the solution theory we will make some use of linear functional analysis. See also http://www.math.uni-bremen.de/~hvogt/pde26.html

In this lecture we will concentrate on 3 basic types of partial differential equations: the Poisson equation, the wave equation and the heat equation – which are prototypes of elliptic, hyperbolic and parabolic differential equations. They are linear equations, and for the solution theory we will make some use of linear functional analysis. See also http://www.math.uni-bremen.de/~hvogt/pde26.html

Seminarvorträge zu verschiedenen Problemen aus Industrie \& Technik; jeweils inklusive Modellierung, Analyse und Simulation.

Gibt es eine Kurve, die jeden Punkt des Einheitsquadrats durchläuft? Diese Frage wurde 1890 von Guiseppe Peano durch Konstruktion einer stetigen surjektiven Abbildung von [0,1] nach [0,1] x [0,1] positiv beantwortet. Abbildungen dieser Art werden raumfüllende Kurven genannt. Ihre Eigenschaften, sowie ihre Bedeutung in der Entwicklung der Dimensionstheorie und Analysis sind Themen dieser Veranstaltung.

In the focus of this lecture are modern numerical tools for modeling applications and the corresponding research software. In the lecture, modern numerical methods and their demands on implementations are given. In the seminar exercises, principles of numerical software design are introduced and implementations are tested interactively. As third element, in a project week students focus on the practical implementation for a selected application case.

Statistical problems are described by statistical models. This means interpreting the data as realizations of random variables whose unconditional or conditional densities are described and estimated by statistical (regression) models. These models are usually identified by a set of parameters, which can be finite but also infinite dimensional. For this purpose, there are usually three types of possible models, depending on the structure of the data and the problem at hand: parametric, nonparametric, and semiparametric. A semiparametric model is characterized by the inclusion of both finite dimensional parametric and infinite dimensional nonparametric components. The main interest is usually in the finite dimensional parametric component, with the infinite dimensional component being co-estimated for the purpose of statistical inference and efficiency. In this seminar we will study the definition, properties, and applications of semiparametric models. Examples of semiparametric models include single-index models and Cox regression models for censored survival time data. We will also consider approaches to dealing with missing information in data sets. The use of semiparametric models plays a major role for medical studies, for example.

Prerequisites for participation in the seminar are basic knowledge of mathematical statistics (e.g. from Statistics 1) and of regression models (e.g. from Statistics 2). English speaking students are welcome.

In order to gain a good insight into the extensive theory of semi-parametric models, we will use the master thesis by Karel Vermeulen as our primary literature and study the chapters that are important for us in more detail, presenting the knowledge gained through the thesis in the form of individual presentations.

A list with the name of the thesis and further literature can be found below.

• Master thesis of Karel Vermeulen. Semiparametric Efficiency
• A. W. van der Vaart. Asymptotic Statistics. Cambridge Series in Statistical and Probabilistic Mathematics. Cambridge University Press, 1998.
• A. W. van der Vaart. ”On Differentiable Functionals“. In: Ann. Statist. 19.1 (März 1991), S. 178–204.
• Tsiatis, Anastasios. Semiparametric Theory and Missing Data. Vereinigtes Königreich, Springer New York, 2010.

Die Veranstaltung beschäftigt sich mit der mathematischen Behandlung von Zufallsprozessen, auf Grundlage des Axiomensystems für Wahrscheinlichkeitsräume von Kolmogorov.

Der erste Teil der Vorlesung ist der Mengentheoretischen Topologie gewidmet. Hier werden Konzepte wie Stetigkeit, Kompaktheit und Zusammenhang, die Ihnen bereits aus der Analysis bekannt sind, für allgemeine topologische Räume entwickelt und so von einem höheren Standpunkt aus betrachtet. Mengentheoretische Topologie gehört zum Basiswissen in vielen Bereichen der reinen und angewandten Mathematik. Der zweite Vorlesungsteil stellt eine Einführung in die Algebraische Topologie dar. Anhand der Fundamentalgruppe und der Überlagerungstheorie lernen Sie das Prinzip algebraischer Invarianten kennen. Die Vorlesung wird im kommenden Wintersemster mit einer Vorlesung zur Algebraischen Topologie (Homologietheorie) fortgesetzt.

Independent Studies:

Prüfungsleistungen im Wahl(pflicht)bereich können auch in der Form „Independent Studies“ erbracht werden. Dabei handelt es sich um Einzelabsprachen zwischen einem Lehrenden und einem (oder zwei) Studierenden über eine Prüfungsleistung, die i.d.R. in Form einer Hausarbeit (ggf. mit praktischen Anteilen) erbracht wird. Die Möglichkeit zur Vereinbarung von Independent Studies wird im Allgemeinen nicht explizit im VL-Verzeichnis ausgewiesen.

Diese Veranstaltung wird in jedem Semester angeboten. Für den Erwerb eines Leistungsnachweises (3 CP) ist der Besuch der Veranstaltung über zwei Semester erforderlich.

Die Veranstaltung kann nur gemeinsam mit "Ökobilanzen" belegt werden.

Lernziele:

• Studierende verstehen die Grundlagen und Anwendungsbereiche der Technikfolgenabschätzung und Technikbewertung.
• Sie kennen die gängigen wissenschaftlichen Methoden zur Bewertung der ökologischen und sozioökonomischen Wirkungen
• Sie kennen die wichtigsten ökologischen und sozioökonomischen Auswirkungen verschiedener Komponenten des Energiesystems (Erzeugung, Verteilung, Speicherung)
• Sie kennen die ressourcenbasierten Einschränkungen der verschiedenen Energieerzeugungsarten

Die Elektrochemie steht im Mittelpunkt der modernen Energiewende in Deutschland und weltweit. Zu den elektrochemischen Systemen zählen unter anderem Batterien, Superkondensatoren, grüner Wasserstoff, Brennstoffzellen, grüne Stahlproduktion und grüne Metallgewinnung.
Die Vorlesung umfasst folgende Inhalte: Thermodynamik elektrochemischer Systeme; Thermodynamik der Grenzfläche und Adsorptionsphänomene; Thermodynamik von Nichtgleichgewicht und Überspannung; Stofftransport geladener Teilchen; Ladungstransfer an der Grenzfläche; Modellierung elementarer elektrochemischer Systeme; Simulation elektrochemischer Messungen an Modellsystemen.
Die Studierenden lernen die Grundlagen der Elektrochemie und die Modellierung elektrochemischer Systeme in Seminaren und praktischen Übungen mit COMSOL.

Aufbauend auf der Vorlesung Endformnahe Fertigungstechnologien 1 behandelt diese Veranstaltung die pulvermetallurgische Verarbeitung bestimmter Materialien wie Sinterstähle Aluminium, Hartmetalle, Titanlegierungen, Nickelbasis- und Magnetwerkstoffe. Darüber hinaus wird eine umfassende Einführung in die Technologien und Besonderheiten der Additiven Fertigung gegeben. Nach Abschluss dieser Lehrveranstaltung haben die Studierenden umfangreiches Wissen über die PM-Verarbeitung der genannten Materialine und können beurteilen, in welchen Anwendungsfällen die Additive Fertigung als Herstellungsprozess geeignet ist.

Lerninhalte:

• Durchführung eines studentischen Forschungsprojekts im Rahmen aktueller Forschungsaktivitäten des Fachgebiets Fertigungsverfahren und der Hauptabteilung Fertigungstechnik des Leibniz-IWT
• Arbeit in einer Gruppe von Studierenden, die von wissenschaftlich Mitarbeitenden betreut wird
• Die zugehörigen Themenstellungen werden zu jedem SoSe aktualisiert.

• Definition von Eigenspannungen
• Entstehung von Eigenspannungen
• Wirkung von Eigenspannungen
• Messung von Eigenspannungen (Indirekte Verfahren, Direkte Verfahren)
• Einfluss der Bearbeitung auf die Werkstückrandzone beim Drehen und Fräsen, Schleifen, Kugel-strahlen, Festwalzen und Wasserstrahlen, Laserstrahlhärten und Funkenerosion
• Randzonenbeeinflussung an schwer zerspanbaren Werkstoffen

Führung und Organisation sind der universelle Schlüssel zu wirksamer professioneller Arbeit – ganz besonders auch im technologischen Umfeld. Geprägt von Komplexität und der Notwendigkeit fundierter fachlicher Kompetenzen kommt es darauf an, wahre Intelligenz aufzubauen, um Synergien und Innovation aktiv zu gestalten.
Im Rahmen dieser erlebnisaktivierenden Lehrveranstaltung wird das Konzept der Führungsfusion vermittelt:
mentale Stärke, verbindende Führung sowie erfolgreiche Transformation und Innovation.
Führungsfusion ist ein integrativer Ansatz, der traditionelle Führungsmodelle hinterfragt und Führung als dynamischen Prozess der Verbindung von Zielen, Menschen und Strukturen versteht. Der Fokus liegt dabei nicht allein auf Verhaltenssteuerung, sondern auf der bewussten Gestaltung von Organisationen durch innere Stärke, Beziehungsqualität und transformative Handlungskompetenz.

Die Veranstaltung findet in Raum 1020/1030 des AIB-Gebäudes statt.

Werde zum Material-Insider: Gestalte die Innovationen der Zukunft!
Wusstest du, dass 70 % aller technischen Neuerungen auf neuen Materialien basieren? Egal ob leichtere Flugzeuge, effizientere E-Autos oder nachhaltige Energielösungen – ohne die richtige Materialwissenschaft steht die Welt still.
In diesem Crashkurs tauchst du in das Herz der modernen Industrie ein und findest Antworten auf die wirklich spannenden Fragen:
· Das Innenleben verstehen: Warum ist Metall hart, Gummi elastisch und Keramik hitzebeständig? Wir blicken tief in die Nano- und Mikrostrukturen.
· Superkräfte entwickeln: Lerne, wie man Materialien gezielt verändert, damit sie genau das tun, was man für eine Anwendung braucht.
· Dein Karriere-Turbo: Material-Know-how ist in fast jeder Branche (Luftfahrt, Automotive, Umwelt) absolute Mangelware und extrem gefragt.
Das Beste daran:
Egal ob du Physik, Chemie, Informatik oder Ingenieurwesen studierst – wir machen dich fit für die Werkstoffe von morgen. Vorkenntnisse: Nicht nötig. Neugier: Erwünscht!

Komm vorbei und entdecke, woraus die Zukunft gemacht ist!

Begrenzte Teilnehmerzahl; Anmeldung über Sekretariat Prof. Tracht
Veranstaltung richtet sich an Studierende, die am bime Projekte oder Abschlussarbeiten bearbeiten.

Kenntnisse und Verständnis der grundlegenden Eigenschaften keramischer Suspensionen und keramischer Werkstoffe sowie Anwendung von Analysetechniken zur Materialcharakterisierung: Stabilität keramischer Suspensionen und Bestimmung der Partikelgröße, Fließverhalten keramischer Suspensionen, Bestimmung der Dichte poröser keramischer Werkstoffe, Festigkeit und Bruchzähigkeit keramischer Werkstoffe.

Die Studierenden erlernen die grundlegenden Kenntnisse über Polymere und Klebstoffklassen sowie die Härtungsmechanismen von Klebstoffen. Sie lernen Prüfverfahren, Kennwerte und Verarbeitungstechniken sowie die richtige Auswahl des Klebstoffs und die Prozessführung kennen. Optionen zur Kreislaufführung geklebter Strukturen werden erarbeitet. Nach Abschluss der Vorlesung können die Studierenden eigenständig: Klebprozesse bzw. deren Kombination mit mechanischen Fügeverfahren skizzieren und bewerten, Qualitätssicherungsmaßnahmen definieren und bewerten, anwendungsbezogenen Klebstoffauswahl treffen und Anforderungslisten für ausgewählte Anwendungen erstellen.

The course takes place in room 1020/1030 of the AIB building.

From the laws of nature to digital twins: Learn how to simulate real-world physical processes on a computer and drive technological innovation through targeted optimization. Whether it’s more efficient aerospace, state-of-the-art manufacturing technology or innovative materials—you’ll develop the solutions to the challenges of our time.

Experts in physics-based simulations are in extremely high demand in the high-tech industry. With this skill set, you’ll gain a decisive edge in the job market and become a sought-after specialist for the innovations of tomorrow.

Key content:

• Fundamentals of heat transfer and solid mechanics with regard to numerical simulation; coupled thermo-mechanical problems
• Material properties and behavior of materials under complex thermo-mechanical process conditions; mechanisms of residual stresses and distortion; mechanisms of crack formation
• Overview of the use of physics-based simulation for the development and optimization of innovative production processes in modern industries: forming and shaping processes, cutting and joining processes, laser material processing, and 3D printing; digital twins, process and material models
• Individual project work on the practical application of FEM simulation to solve a complex, industry-relevant problem.

Die Veranstaltung führt in die Systemzusammenhänge der Energiewende ein (Wetter, Klima, Klimawandel, Risiken, Zusammenhang von Wirtschaftsleistung und Energieverbrauch) und behandelt anschließend die materialwissenschaftlichen Hebel entlang der Energiewertschöpfung: erneuerbare Stromerzeugung mit Photovoltaik und Solarthermie, Windenergie mit Fokus auf Werkstoffe, Oberflächen und Schutzsysteme, weitere erneuerbare Energien (Geothermie, Wasserkraft, Biogas), die Wasserstoffwirtschaft (Elektrolyse, Speicherung/Transport, Power to X) sowie elektrochemische und thermische Energiespeicher. Für den Wärmesektor werden Dämm- und Isolationsstoffe sowie Wärmepumpen hinsichtlich Funktion, Effizienz, Alterung und Kreislaufführung analysiert. Den Abschluss bilden „Nachhaltige Werkstoffnutzung“ mit zirkulären Strategien (Lebensdauer, Reparatur, Wiederverwendung, Recycling, einfache LCA-Überlegungen) sowie eine Wiederholungs- und Prüfungsvorbereitungssitzung.
Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden die genannten Felder der Energiewende materialwissenschaftlich einordnen, relevante Werkstoffklassen, Belastungs- und Umweltbedingungen sowie Degradations- und Versagensmechanismen insbesondere in Photovoltaik, Solarthermie, Windenergie und der Wasserstoffwirtschaft (inklusive Power to X) beschreiben, geeignete Materialien für Speicher-, Dämm-, Isolations- und Wärmepumpenanwendungen auswählen und begründet bewerten, zugehörige Prozessketten und einfache Prüf- bzw. Qualitätssicherungsansätze skizzieren sowie Grundideen zirkulärer Nutzung und erste LCA-Gedanken in lebenszyklusorientierte Entscheidungen einbeziehen.

Die hochgradige Komplexität turbulenter Strükturen und deren Einfluss auf die Strömung kann selbst durch numerische Simulation nur eingeschränkt beschrieben werden. Vor dem Hintergrund numerischer Kosten müssten Turbulenzeffekte häufig modelliert werden, um technische Strömungen mit vertretbarem Aufwand vorherzusagen.

Die Inhalte der Veranstaltung gliedern sich wie folgt:

• Statistische Strömungsmechanik
• Mischungswegmodell
• Wirbelviskositätsmodelle
• Diskretisierung gekoppelter Transportgleichungen
• Iterative Lösungsverfahren
• Analyse von Residuen, Abbruch- und Diskretisierungsfehlern
• Mehrgitterverfahren
• Homogene Turbulenz
• Wandgrenzschichtmodellierung
• Low-Re-Modelle
• Large-Eddy-Simulation
• Anisotrope Turbulenzmodellierung
• Reynolds-Spannungsmodellierung
• Simulation instationärer Strömungen
• Iterative Lösungsverfahren linearer Gleichungssysteme
• Ein- und mehrstufige Druckkorrekturverfahren

Zu erlangende Kompetenzen:

• Die / Der Lernende kann die vorgestellten Turbulenzmodelle zusammenfassen und deren Beschreibung aufgrund der getroffenen Annahmen rekonstruieren.
• Die / Der Lernende kann verschiede Diskretisierungsmodelle benennen, mit denen die Transportgleichungen konvektiver und diffusiver Strömungen beschrieben werden. Ebenso kann er numerische Ansätze für die Lösung solcher Gleichungen reproduzieren.
• Die / Der Lernende kann numerische Ergebnisse interpretieren, erkennt mögliche Fehlerquellen und kann deren Auswirkungen auf die Qualität der Ergebnisse abschätzen
• Die / Der Lernende versteht die Bedeutung von isotroper und anisotroper Turbulenz sowie der Bedeutung für das Diffusionsverhalten einer turbulenten Strömung. Außerdem kann die/der Lernende so die Form der Ansisotropie anhand von Kenngrößen interpretieren.
• Die / Der Studierende kann für technische Fragestellungen wie der turbulenten Umströmung eines Flugzeugs mittels numerischer Berechnungsergebnisse auf der Basis der vorgestellten Modelle Widerstandskräfte sowie die Auswirkungen auf das spezifische Strömungsverhalten vorhersagen.
• Die / Der Studierende kann die erlernten Methoden anwenden und mittels programmiertechnischer Ansätze Lösungen für strömungsmechanische Fragestellungen präsentieren.

Die meisten heutigen Ingenieurherausforderungen erfordern mehr als nur analytische Formeln; sie benötigen einen robusten numerischen Werkzeugkasten, um komplexe, reale Daten zu verarbeiten . Dieser Kurs bietet einen tiefen Einblick in die computergestützten Methoden zur Lösung von linearen und nichtlinearen Gleichungen, zur Durchführung von Interpolation und Regression sowie zur Simulation dynamischer Systeme mittels gewöhnlicher und partieller Differentialgleichungen (ODEs und PDEs). Über die reine Theorie hinaus erlangen Sie ein tiefes Verständnis, indem Sie diese Methoden mit Python in Jupyter Notebooks praktisch anwenden und abstrakte Algorithmen in funktionalen Code verwandeln. Wir gehen von den digitalen Grundlagen der Zahlenspeicherung bis hin zu fortgeschrittenen Techniken wie der Finite-Elemente-Methode (FEM), um Sie auf Probleme vorzubereiten, bei denen die klassische Analysis an ihre Grenzen stößt .

gleiche wie bei Prozessoptimierung 04-26-KF-008

Die Vorlesung vermittelt vertiefte Kenntnisse zur Chemie der Matrixsysteme, zu Struktur-Eigenschaftsbeziehungen sowie zur Chemie der Faser/Matrix-Grenzphase in faserverstärkten Kunststoffen. Behandelt werden Hochtemperatur-Kunststoffe, thermoplastisch verarbeitbare Duromere, reaktiv verarbeitbare Thermoplaste, stimuli-responsive FVK und kreislauffähige FVK sowie nachwachsende Rohstoffe und biologisch abbaubare Kunststoffe. Die Studierenden kennen gängige Polymerisationsarten, können Polymere klassifizieren und deren Materialeigenschaften einordnen. Sie sind in der Lage, geeignete analytische Methoden zur physikalisch-chemischen Charakterisierung auszuwählen, die Faser/Matrix-Grenzfläche zu beschreiben sowie relevante Modifizierungs- und Analysemethoden zu benennen. Zudem erwerben sie Grundkenntnisse zur Prozessführung neuartiger Matrixsysteme, kennen chemische und technische Ansätze für deren Entwicklung und können Verwertungs- und Recyclingkonzepte – einschließlich Selbstheilungsansätzen – für verschiedene Materialklassen unterscheiden.

Independent Studies:

Prüfungsleistungen im Wahl(pflicht)bereich können auch in der Form „Independent Studies“ erbracht werden. Dabei handelt es sich um Einzelabsprachen zwischen einem Lehrenden und einem (oder zwei) Studierenden über eine Prüfungsleistung, die i.d.R. in Form einer Hausarbeit (ggf. mit praktischen Anteilen) erbracht wird. Die Möglichkeit zur Vereinbarung von Independent Studies wird im Allgemeinen nicht explizit im VL-Verzeichnis ausgewiesen.

Grundlagen akustischer, optischer und bildverarbeitender Messsysteme; Laufzeit- und chromatisch-basierte, triangulationsbasierte, interferometrische und Speckle-Messverfahren; Thermografie; Anwendungsbeispiele in der Fertigungs- und Verfahrenstechnik

• Prozessintensivierung durch Ausnutzung mikroskaliger Effekte
• Kennzeichnung disperser Systeme am Beispiel Siebung Bildanalyse
• Experimentelle Quantifizierung einer Filtration und Filtrationskennlinien
• Grundlegende Gesetzmäßigkeiten und Methoden der Strofftransportprozesse in praxisrelevanten Reaktoren

Sie lernen Optimierungsmethoden für Gestaltung und Betrieb verfahrenstechnischer Anlagen kennen und anwenden und werden dadurch mit numerischen Optimierungstechniken vertraut. Sie können dann anhand von Fallbeispielen selbstständig Systemstruktur- und Betriebspunktoptima ermitteln und die Ergebnisse im Hinblick auf Aufgabenstellung kritisch diskutieren

Dieser Kurs untersucht die grundlegende Physik von Grenzflächen und die komplexen Mechanismen, die den Zerfall von Flüssigkeiten steuern. Wir analysieren die multiskaligen Phänomene beim Übergang von Bulkschmelzen in diskrete Tropfen sowie deren Dynamik während des Transports und der Deposition. Ein Schwerpunkt liegt auf den besonderen thermophysikalischen Herausforderungen von Flüssigmetallen, wie der extremen Oberflächenspannung und dem Einfluss latenter Wärme auf die Erstarrungsmorphologie . Die Studierenden lernen verschiedene wissenschaftliche Ansätze zum Verständnis dieser Prozesse kennen und vergleichen theoretische Modellierungsstrategien mit fortgeschrittenen experimentellen Charakterisierungstechniken.

Die drei wesentlichen Themen der Veranstaltung befassen sich mit biologischen, elektrochemischen und chemischen Verfahren zur regenerativen Erzeugung von Gas und Kraftstoff.

Ein Schwerpunkt ist die elektrochemische Erzeugung von Wasserstoff. Hierzu werden an einem Termin die theoretischen Grundlagen zu fogenden Themen vorgestellt: Redox-Reaktionen, EMK, Faraday, Nernst, Kennlinie BSZ, Elektrolyse. An den drei Folgeterminen werden im Labor genau diese Themen anhand experimenteller Versuche weiter vertieft.

Donnerstag Vorlesung; Freitag Übungen

In diesem Kurs wird ein grundlegendes Verständnis über mechanische, thermische und elektrokinetische Trennverfahren vermittelt: Sedimentation, Filtration (Membranverfahren), Destillation, Adsorption, Absorption, Kristallisation, Elektrokinetisch getriebene Trennprozesse (DEP).
Themen werden einzeln oder in kleinen Gruppen Präsentiert und besprochen. Beispielaufgaben werden gerechnet. Abschließend werden einige Aspekte aus der Veranstaltung experimentell im Labor erarbeitet.

Es werden die Grundlagen zur Tribologie und der Viskosität sowie deren Bedeutung erläutert. Speziell wird auf Reibung und Verschleiß in der Umformung und auf die daraus resultieren Anforderungen eingegangen. Es wird der Bogen von der eher theoretischen Tribologie zur praktischen Anwendung geschlagen

Kenntnisse und Verständnis von Kristallstrukturen, Bindungsarten, Defekten und deren Zusammenhang mit der Funktionalität technischer Werkstoffe. Es wird ein Überblick über fortschrittliche Kohlenstoff-, Oxid-, Nichtoxid-, Glas- und Glaskeramikwerkstoffe gegeben und die Beziehungen zwischen Mikrostruktur und Eigenschaften werden diskutiert.

Independent Studies:

Prüfungsleistungen im Wahl(pflicht)bereich können auch in der Form „Independent Studies“ erbracht werden. Dabei handelt es sich um Einzelabsprachen zwischen einem Lehrenden und einem (oder zwei) Studierenden über eine Prüfungsleistung, die i.d.R. in Form einer Hausarbeit (ggf. mit praktischen Anteilen) erbracht wird. Die Möglichkeit zur Vereinbarung von Independent Studies wird im Allgemeinen nicht explizit im VL-Verzeichnis ausgewiesen.

Für WInf-Studierende BPO '13 im zweiten Semester weitere 3 CP in Freie Wahl als Ersatz für SWP1.
Für fortgeschrittene SysEng-Studierende als Ersatz für SWP1.
Für Studierende, die an der Vorlesung nicht teilnehmen können, gibt es eine Aufzeichnung des Vorlesungsanteils aus dem vorigen Jahr.

In der modernen Ingenieurwelt ist die Fähigkeit, Daten zu verarbeiten, komplexe Gleichungen zu lösen und Ergebnisse zu visualisieren, eine unverzichtbare Kompetenz. Dieser Kurs bietet Ihnen einen umfassenden anwendungsorientierten Werkzeugkasten, der Sie von den absoluten Grundlagen der MATLAB-Syntax bis hin zur souveränen Lösung realer technischer Probleme führt. Sie erlangen ein tiefes Verständnis für den Aufbau eines vollständigen numerischen Workflows: vom robusten Datenimport über numerische Kernmethoden wie die ODE/PDE-Integration bis hin zur fortgeschrittenen Signalanalyse und Bildverarbeitung. Durch den Fokus auf die praktische Umsetzung werden Sie optimal auf zukünftige Herausforderungen in der Modellierung, Simulation und Prozesssteuerung vorbereitet.

Schwerpunkt: AI
https://lvb.informatik.uni-bremen.de/ibap/03-ibap-ml.pdf
Die Übungen starten in der 2. Semesterwoche.
You can take IBAP-ML Grundlagen des Maschinellen Lernens in German or IBAP-ML Fundamentals of Machine Learning in English. The course content is the same and can only be credited once.

Schwerpunkt: AI
https://lvb.informatik.uni-bremen.de/ibap/03-ibap-ki.pdf

Schwerpunkt: AI
https://lvb.informatik.uni-bremen.de/ibap/03-ibap-ml.pdf
Die Übungen starten in der 2. Semesterwoche.
Es kann IBAP-ML Grundlagen des Maschinellen Lernens auf deutsch oder IBAP-ML Fundamentals of Machine Learning auf englisch belegt werden. Die Inhalte des Kurses sind gleich und nur ein Mal anrechenbar.

Die meisten heutigen Ingenieurherausforderungen erfordern mehr als nur analytische Formeln; sie benötigen einen robusten numerischen Werkzeugkasten, um komplexe, reale Daten zu verarbeiten . Dieser Kurs bietet einen tiefen Einblick in die computergestützten Methoden zur Lösung von linearen und nichtlinearen Gleichungen, zur Durchführung von Interpolation und Regression sowie zur Simulation dynamischer Systeme mittels gewöhnlicher und partieller Differentialgleichungen (ODEs und PDEs). Über die reine Theorie hinaus erlangen Sie ein tiefes Verständnis, indem Sie diese Methoden mit Python in Jupyter Notebooks praktisch anwenden und abstrakte Algorithmen in funktionalen Code verwandeln. Wir gehen von den digitalen Grundlagen der Zahlenspeicherung bis hin zu fortgeschrittenen Techniken wie der Finite-Elemente-Methode (FEM), um Sie auf Probleme vorzubereiten, bei denen die klassische Analysis an ihre Grenzen stößt .

Independent Studies:

Prüfungsleistungen im Wahl(pflicht)bereich können auch in der Form „Independent Studies“ erbracht werden. Dabei handelt es sich um Einzelabsprachen zwischen einem Lehrenden und einem (oder zwei) Studierenden über eine Prüfungsleistung, die i.d.R. in Form einer Hausarbeit (ggf. mit praktischen Anteilen) erbracht wird. Die Möglichkeit zur Vereinbarung von Independent Studies wird im Allgemeinen nicht explizit im VL-Verzeichnis ausgewiesen.

Profil: KIKR, DMI
Schwerpunkt: IMA-AI, IMVP-DMI, IMVP-VMC
https://lvb.informatik.uni-bremen.de/imap/03-imap-uuw.pdf

Die Veranstaltung findet in Raum 1020/1030 des AIB-Gebäudes statt.

Werde zum Material-Insider: Gestalte die Innovationen der Zukunft!
Wusstest du, dass 70 % aller technischen Neuerungen auf neuen Materialien basieren? Egal ob leichtere Flugzeuge, effizientere E-Autos oder nachhaltige Energielösungen – ohne die richtige Materialwissenschaft steht die Welt still.
In diesem Crashkurs tauchst du in das Herz der modernen Industrie ein und findest Antworten auf die wirklich spannenden Fragen:
· Das Innenleben verstehen: Warum ist Metall hart, Gummi elastisch und Keramik hitzebeständig? Wir blicken tief in die Nano- und Mikrostrukturen.
· Superkräfte entwickeln: Lerne, wie man Materialien gezielt verändert, damit sie genau das tun, was man für eine Anwendung braucht.
· Dein Karriere-Turbo: Material-Know-how ist in fast jeder Branche (Luftfahrt, Automotive, Umwelt) absolute Mangelware und extrem gefragt.
Das Beste daran:
Egal ob du Physik, Chemie, Informatik oder Ingenieurwesen studierst – wir machen dich fit für die Werkstoffe von morgen. Vorkenntnisse: Nicht nötig. Neugier: Erwünscht!

Komm vorbei und entdecke, woraus die Zukunft gemacht ist!

Independent Studies:

Prüfungsleistungen im Wahl(pflicht)bereich können auch in der Form „Independent Studies“ erbracht werden. Dabei handelt es sich um Einzelabsprachen zwischen einem Lehrenden und einem (oder zwei) Studierenden über eine Prüfungsleistung, die i.d.R. in Form einer Hausarbeit (ggf. mit praktischen Anteilen) erbracht wird. Die Möglichkeit zur Vereinbarung von Independent Studies wird im Allgemeinen nicht explizit im VL-Verzeichnis ausgewiesen.

Diese Veranstaltung wird in jedem Semester angeboten. Für den Erwerb eines Leistungsnachweises (3 CP) ist der Besuch der Veranstaltung über zwei Semester erforderlich.

Die Veranstaltung kann nur gemeinsam mit "Ökobilanzen" belegt werden.

Weitere Informationen über die Lehrenden in Stud.IP.

Lernziele:

• Studierende verstehen die Grundlagen und Anwendungsbereiche der Technikfolgenabschätzung und Technikbewertung.
• Sie kennen die gängigen wissenschaftlichen Methoden zur Bewertung der ökologischen und sozioökonomischen Wirkungen
• Sie kennen die wichtigsten ökologischen und sozioökonomischen Auswirkungen verschiedener Komponenten des Energiesystems (Erzeugung, Verteilung, Speicherung)
• Sie kennen die ressourcenbasierten Einschränkungen der verschiedenen Energieerzeugungsarten

Die Elektrochemie steht im Mittelpunkt der modernen Energiewende in Deutschland und weltweit. Zu den elektrochemischen Systemen zählen unter anderem Batterien, Superkondensatoren, grüner Wasserstoff, Brennstoffzellen, grüne Stahlproduktion und grüne Metallgewinnung.
Die Vorlesung umfasst folgende Inhalte: Thermodynamik elektrochemischer Systeme; Thermodynamik der Grenzfläche und Adsorptionsphänomene; Thermodynamik von Nichtgleichgewicht und Überspannung; Stofftransport geladener Teilchen; Ladungstransfer an der Grenzfläche; Modellierung elementarer elektrochemischer Systeme; Simulation elektrochemischer Messungen an Modellsystemen.
Die Studierenden lernen die Grundlagen der Elektrochemie und die Modellierung elektrochemischer Systeme in Seminaren und praktischen Übungen mit COMSOL.

Aufbauend auf der Vorlesung Endformnahe Fertigungstechnologien 1 behandelt diese Veranstaltung die pulvermetallurgische Verarbeitung bestimmter Materialien wie Sinterstähle Aluminium, Hartmetalle, Titanlegierungen, Nickelbasis- und Magnetwerkstoffe. Darüber hinaus wird eine umfassende Einführung in die Technologien und Besonderheiten der Additiven Fertigung gegeben. Nach Abschluss dieser Lehrveranstaltung haben die Studierenden umfangreiches Wissen über die PM-Verarbeitung der genannten Materialine und können beurteilen, in welchen Anwendungsfällen die Additive Fertigung als Herstellungsprozess geeignet ist.

Lerninhalte:

• Durchführung eines studentischen Forschungsprojekts im Rahmen aktueller Forschungsaktivitäten des Fachgebiets Fertigungsverfahren und der Hauptabteilung Fertigungstechnik des Leibniz-IWT
• Arbeit in einer Gruppe von Studierenden, die von wissenschaftlich Mitarbeitenden betreut wird
• Die zugehörigen Themenstellungen werden zu jedem SoSe aktualisiert.

• Definition von Eigenspannungen
• Entstehung von Eigenspannungen
• Wirkung von Eigenspannungen
• Messung von Eigenspannungen (Indirekte Verfahren, Direkte Verfahren)
• Einfluss der Bearbeitung auf die Werkstückrandzone beim Drehen und Fräsen, Schleifen, Kugel-strahlen, Festwalzen und Wasserstrahlen, Laserstrahlhärten und Funkenerosion
• Randzonenbeeinflussung an schwer zerspanbaren Werkstoffen

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n.V.

Führung und Organisation sind der universelle Schlüssel zu wirksamer professioneller Arbeit – ganz besonders auch im technologischen Umfeld. Geprägt von Komplexität und der Notwendigkeit fundierter fachlicher Kompetenzen kommt es darauf an, wahre Intelligenz aufzubauen, um Synergien und Innovation aktiv zu gestalten.
Im Rahmen dieser erlebnisaktivierenden Lehrveranstaltung wird das Konzept der Führungsfusion vermittelt:
mentale Stärke, verbindende Führung sowie erfolgreiche Transformation und Innovation.
Führungsfusion ist ein integrativer Ansatz, der traditionelle Führungsmodelle hinterfragt und Führung als dynamischen Prozess der Verbindung von Zielen, Menschen und Strukturen versteht. Der Fokus liegt dabei nicht allein auf Verhaltenssteuerung, sondern auf der bewussten Gestaltung von Organisationen durch innere Stärke, Beziehungsqualität und transformative Handlungskompetenz.

NW2 B1117

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im UFT

Begrenzte Teilnehmerzahl; Anmeldung über Sekretariat Prof. Tracht
Veranstaltung richtet sich an Studierende, die am bime Projekte oder Abschlussarbeiten bearbeiten.

Kenntnisse und Verständnis der grundlegenden Eigenschaften keramischer Suspensionen und keramischer Werkstoffe sowie Anwendung von Analysetechniken zur Materialcharakterisierung: Stabilität keramischer Suspensionen und Bestimmung der Partikelgröße, Fließverhalten keramischer Suspensionen, Bestimmung der Dichte poröser keramischer Werkstoffe, Festigkeit und Bruchzähigkeit keramischer Werkstoffe.

Die Studierenden erlernen die grundlegenden Kenntnisse über Polymere und Klebstoffklassen sowie die Härtungsmechanismen von Klebstoffen. Sie lernen Prüfverfahren, Kennwerte und Verarbeitungstechniken sowie die richtige Auswahl des Klebstoffs und die Prozessführung kennen. Optionen zur Kreislaufführung geklebter Strukturen werden erarbeitet. Nach Abschluss der Vorlesung können die Studierenden eigenständig: Klebprozesse bzw. deren Kombination mit mechanischen Fügeverfahren skizzieren und bewerten, Qualitätssicherungsmaßnahmen definieren und bewerten, anwendungsbezogenen Klebstoffauswahl treffen und Anforderungslisten für ausgewählte Anwendungen erstellen.

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Die Veranstaltung führt in die Systemzusammenhänge der Energiewende ein (Wetter, Klima, Klimawandel, Risiken, Zusammenhang von Wirtschaftsleistung und Energieverbrauch) und behandelt anschließend die materialwissenschaftlichen Hebel entlang der Energiewertschöpfung: erneuerbare Stromerzeugung mit Photovoltaik und Solarthermie, Windenergie mit Fokus auf Werkstoffe, Oberflächen und Schutzsysteme, weitere erneuerbare Energien (Geothermie, Wasserkraft, Biogas), die Wasserstoffwirtschaft (Elektrolyse, Speicherung/Transport, Power to X) sowie elektrochemische und thermische Energiespeicher. Für den Wärmesektor werden Dämm- und Isolationsstoffe sowie Wärmepumpen hinsichtlich Funktion, Effizienz, Alterung und Kreislaufführung analysiert. Den Abschluss bilden „Nachhaltige Werkstoffnutzung“ mit zirkulären Strategien (Lebensdauer, Reparatur, Wiederverwendung, Recycling, einfache LCA-Überlegungen) sowie eine Wiederholungs- und Prüfungsvorbereitungssitzung.
Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden die genannten Felder der Energiewende materialwissenschaftlich einordnen, relevante Werkstoffklassen, Belastungs- und Umweltbedingungen sowie Degradations- und Versagensmechanismen insbesondere in Photovoltaik, Solarthermie, Windenergie und der Wasserstoffwirtschaft (inklusive Power to X) beschreiben, geeignete Materialien für Speicher-, Dämm-, Isolations- und Wärmepumpenanwendungen auswählen und begründet bewerten, zugehörige Prozessketten und einfache Prüf- bzw. Qualitätssicherungsansätze skizzieren sowie Grundideen zirkulärer Nutzung und erste LCA-Gedanken in lebenszyklusorientierte Entscheidungen einbeziehen.

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Die hochgradige Komplexität turbulenter Strükturen und deren Einfluss auf die Strömung kann selbst durch numerische Simulation nur eingeschränkt beschrieben werden. Vor dem Hintergrund numerischer Kosten müssten Turbulenzeffekte häufig modelliert werden, um technische Strömungen mit vertretbarem Aufwand vorherzusagen.

Die Inhalte der Veranstaltung gliedern sich wie folgt:

• Statistische Strömungsmechanik
• Mischungswegmodell
• Wirbelviskositätsmodelle
• Diskretisierung gekoppelter Transportgleichungen
• Iterative Lösungsverfahren
• Analyse von Residuen, Abbruch- und Diskretisierungsfehlern
• Mehrgitterverfahren
• Homogene Turbulenz
• Wandgrenzschichtmodellierung
• Low-Re-Modelle
• Large-Eddy-Simulation
• Anisotrope Turbulenzmodellierung
• Reynolds-Spannungsmodellierung
• Simulation instationärer Strömungen
• Iterative Lösungsverfahren linearer Gleichungssysteme
• Ein- und mehrstufige Druckkorrekturverfahren

Zu erlangende Kompetenzen:

• Die / Der Lernende kann die vorgestellten Turbulenzmodelle zusammenfassen und deren Beschreibung aufgrund der getroffenen Annahmen rekonstruieren.
• Die / Der Lernende kann verschiede Diskretisierungsmodelle benennen, mit denen die Transportgleichungen konvektiver und diffusiver Strömungen beschrieben werden. Ebenso kann er numerische Ansätze für die Lösung solcher Gleichungen reproduzieren.
• Die / Der Lernende kann numerische Ergebnisse interpretieren, erkennt mögliche Fehlerquellen und kann deren Auswirkungen auf die Qualität der Ergebnisse abschätzen
• Die / Der Lernende versteht die Bedeutung von isotroper und anisotroper Turbulenz sowie der Bedeutung für das Diffusionsverhalten einer turbulenten Strömung. Außerdem kann die/der Lernende so die Form der Ansisotropie anhand von Kenngrößen interpretieren.
• Die / Der Studierende kann für technische Fragestellungen wie der turbulenten Umströmung eines Flugzeugs mittels numerischer Berechnungsergebnisse auf der Basis der vorgestellten Modelle Widerstandskräfte sowie die Auswirkungen auf das spezifische Strömungsverhalten vorhersagen.
• Die / Der Studierende kann die erlernten Methoden anwenden und mittels programmiertechnischer Ansätze Lösungen für strömungsmechanische Fragestellungen präsentieren.

Das Modul zielt darauf ab, ein umfassendes Verständnis der Prinzipien, Technologien und Anwendungen von extraterrestrischen Resourcen zu vermitteln. Hierbei geht es um die Grundlagen von ISRU (Definition, Heraushebung der Bedeutung für die Weltraumexploration, Identifikation von Schlüsselresourcen, die auf extraterrestrischen Körpern vorhanden sind wie Wassereis, Regolith und Mineralien, Verständnis der Umweltbedingungen auf extraterrestrischen Körpern und ihre Bedeutung für ISRU Operationen).

Die Photoelektrochemie befasst sich mit der Umwandlung von Sonnenenergie in Chemikalien und Elektrizität. Mithilfe eines Absorbers werden Photonen in Elektronen umgewandelt und zur Herstellung neuer Chemikalien genutzt.
Die Vorlesung umfasst folgende Inhalte: Phänomenologie der Sonnenenergieumwandlung in elektrochemischen Systemen; Grundlagen der Festkörperphysik; Grundlagen der Halbleiter; Elektronentransport in Halbleitern; Reaktion an der Grenzfläche; Absorptionsphänomene; Photostrom; Photoelektrochemische Systeme.
Die Studierenden lernen in Seminaren die Grundlagen der Photoelektrochemie und ihre Anwendung bei der Charakterisierung von Materialien sowie in Geräten zur Umwandlung von Sonnenenergie in chemische Stoffe und Elektrizität.

Die Vorlesung vermittelt vertiefte Kenntnisse zur Chemie der Matrixsysteme, zu Struktur-Eigenschaftsbeziehungen sowie zur Chemie der Faser/Matrix-Grenzphase in faserverstärkten Kunststoffen. Behandelt werden Hochtemperatur-Kunststoffe, thermoplastisch verarbeitbare Duromere, reaktiv verarbeitbare Thermoplaste, stimuli-responsive FVK und kreislauffähige FVK sowie nachwachsende Rohstoffe und biologisch abbaubare Kunststoffe. Die Studierenden kennen gängige Polymerisationsarten, können Polymere klassifizieren und deren Materialeigenschaften einordnen. Sie sind in der Lage, geeignete analytische Methoden zur physikalisch-chemischen Charakterisierung auszuwählen, die Faser/Matrix-Grenzfläche zu beschreiben sowie relevante Modifizierungs- und Analysemethoden zu benennen. Zudem erwerben sie Grundkenntnisse zur Prozessführung neuartiger Matrixsysteme, kennen chemische und technische Ansätze für deren Entwicklung und können Verwertungs- und Recyclingkonzepte – einschließlich Selbstheilungsansätzen – für verschiedene Materialklassen unterscheiden.

Weitere Informationen über die Lehrenden in Stud.IP.

n.V. NW2 B1115

Independent Studies:

Prüfungsleistungen im Wahl(pflicht)bereich können auch in der Form „Independent Studies“ erbracht werden. Dabei handelt es sich um Einzelabsprachen zwischen einem Lehrenden und einem (oder zwei) Studierenden über eine Prüfungsleistung, die i.d.R. in Form einer Hausarbeit (ggf. mit praktischen Anteilen) erbracht wird. Die Möglichkeit zur Vereinbarung von Independent Studies wird im Allgemeinen nicht explizit im VL-Verzeichnis ausgewiesen.

Grundlagen akustischer, optischer und bildverarbeitender Messsysteme; Laufzeit- und chromatisch-basierte, triangulationsbasierte, interferometrische und Speckle-Messverfahren; Thermografie; Anwendungsbeispiele in der Fertigungs- und Verfahrenstechnik

• Prozessintensivierung durch Ausnutzung mikroskaliger Effekte
• Kennzeichnung disperser Systeme am Beispiel Siebung Bildanalyse
• Experimentelle Quantifizierung einer Filtration und Filtrationskennlinien
• Grundlegende Gesetzmäßigkeiten und Methoden der Strofftransportprozesse in praxisrelevanten Reaktoren

Sie lernen Optimierungsmethoden für Gestaltung und Betrieb verfahrenstechnischer Anlagen kennen und anwenden und werden dadurch mit numerischen Optimierungstechniken vertraut. Sie können dann anhand von Fallbeispielen selbstständig Systemstruktur- und Betriebspunktoptima ermitteln und die Ergebnisse im Hinblick auf Aufgabenstellung kritisch diskutieren

Dieser Kurs untersucht die grundlegende Physik von Grenzflächen und die komplexen Mechanismen, die den Zerfall von Flüssigkeiten steuern. Wir analysieren die multiskaligen Phänomene beim Übergang von Bulkschmelzen in diskrete Tropfen sowie deren Dynamik während des Transports und der Deposition. Ein Schwerpunkt liegt auf den besonderen thermophysikalischen Herausforderungen von Flüssigmetallen, wie der extremen Oberflächenspannung und dem Einfluss latenter Wärme auf die Erstarrungsmorphologie . Die Studierenden lernen verschiedene wissenschaftliche Ansätze zum Verständnis dieser Prozesse kennen und vergleichen theoretische Modellierungsstrategien mit fortgeschrittenen experimentellen Charakterisierungstechniken.

Die drei wesentlichen Themen der Veranstaltung befassen sich mit biologischen, elektrochemischen und chemischen Verfahren zur regenerativen Erzeugung von Gas und Kraftstoff.

Ein Schwerpunkt ist die elektrochemische Erzeugung von Wasserstoff. Hierzu werden an einem Termin die theoretischen Grundlagen zu fogenden Themen vorgestellt: Redox-Reaktionen, EMK, Faraday, Nernst, Kennlinie BSZ, Elektrolyse. An den drei Folgeterminen werden im Labor genau diese Themen anhand experimenteller Versuche weiter vertieft.

• Grundlagen technischer Trennprozesse
• Stöchiometrie, Thermodynamik und Mikrokinetik chemischer Reaktionen
• Grundlagen der Dampf-Flüssigkeits-Gleichgewichte und idealer Mischungen
• Reale fluide Gemische
• Phasenregal und Phasendiagramme
• Flüssig-flüssig-und Dampf-Flüssigkeitsgleichgewichte
• Aktivitätskoeffizienten

Donnerstag Vorlesung; Freitag Übungen

Es werden die Grundlagen zur Tribologie und der Viskosität sowie deren Bedeutung erläutert. Speziell wird auf Reibung und Verschleiß in der Umformung und auf die daraus resultieren Anforderungen eingegangen. Es wird der Bogen von der eher theoretischen Tribologie zur praktischen Anwendung geschlagen

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maximal 10 Teilnehmer

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Das Modul vermittelt die dominierenden, physikalischen Parameter und Prozesse der erdnahen Weltraumumgebung und ihre Auswirkungen auf das Design und die Operation von Raumfahrtzeugen, Weltraumhabitaten und Weltraumanzügen kennen.

Kenntnisse und Verständnis von Kristallstrukturen, Bindungsarten, Defekten und deren Zusammenhang mit der Funktionalität technischer Werkstoffe. Es wird ein Überblick über fortschrittliche Kohlenstoff-, Oxid-, Nichtoxid-, Glas- und Glaskeramikwerkstoffe gegeben und die Beziehungen zwischen Mikrostruktur und Eigenschaften werden diskutiert.

Independent Studies:

Prüfungsleistungen im Wahl(pflicht)bereich können auch in der Form „Independent Studies“ erbracht werden. Dabei handelt es sich um Einzelabsprachen zwischen einem Lehrenden und einem (oder zwei) Studierenden über eine Prüfungsleistung, die i.d.R. in Form einer Hausarbeit (ggf. mit praktischen Anteilen) erbracht wird. Die Möglichkeit zur Vereinbarung von Independent Studies wird im Allgemeinen nicht explizit im VL-Verzeichnis ausgewiesen.

Die Elektrochemie steht im Mittelpunkt der modernen Energiewende in Deutschland und weltweit. Zu den elektrochemischen Systemen zählen unter anderem Batterien, Superkondensatoren, grüner Wasserstoff, Brennstoffzellen, grüne Stahlproduktion und grüne Metallgewinnung.
Die Vorlesung umfasst folgende Inhalte: Thermodynamik elektrochemischer Systeme; Thermodynamik der Grenzfläche und Adsorptionsphänomene; Thermodynamik von Nichtgleichgewicht und Überspannung; Stofftransport geladener Teilchen; Ladungstransfer an der Grenzfläche; Modellierung elementarer elektrochemischer Systeme; Simulation elektrochemischer Messungen an Modellsystemen.
Die Studierenden lernen die Grundlagen der Elektrochemie und die Modellierung elektrochemischer Systeme in Seminaren und praktischen Übungen mit COMSOL.

Weitere Informationen über die Lehrenden in Stud.IP.

im UFT

The course takes place in room 1020/1030 of the AIB building.

From the laws of nature to digital twins: Learn how to simulate real-world physical processes on a computer and drive technological innovation through targeted optimization. Whether it’s more efficient aerospace, state-of-the-art manufacturing technology or innovative materials—you’ll develop the solutions to the challenges of our time.

Experts in physics-based simulations are in extremely high demand in the high-tech industry. With this skill set, you’ll gain a decisive edge in the job market and become a sought-after specialist for the innovations of tomorrow.

Key content:

• Fundamentals of heat transfer and solid mechanics with regard to numerical simulation; coupled thermo-mechanical problems
• Material properties and behavior of materials under complex thermo-mechanical process conditions; mechanisms of residual stresses and distortion; mechanisms of crack formation
• Overview of the use of physics-based simulation for the development and optimization of innovative production processes in modern industries: forming and shaping processes, cutting and joining processes, laser material processing, and 3D printing; digital twins, process and material models
• Individual project work on the practical application of FEM simulation to solve a complex, industry-relevant problem.

Weitere Informationen über die Lehrenden in Stud.IP.

Die meisten heutigen Ingenieurherausforderungen erfordern mehr als nur analytische Formeln; sie benötigen einen robusten numerischen Werkzeugkasten, um komplexe, reale Daten zu verarbeiten . Dieser Kurs bietet einen tiefen Einblick in die computergestützten Methoden zur Lösung von linearen und nichtlinearen Gleichungen, zur Durchführung von Interpolation und Regression sowie zur Simulation dynamischer Systeme mittels gewöhnlicher und partieller Differentialgleichungen (ODEs und PDEs). Über die reine Theorie hinaus erlangen Sie ein tiefes Verständnis, indem Sie diese Methoden mit Python in Jupyter Notebooks praktisch anwenden und abstrakte Algorithmen in funktionalen Code verwandeln. Wir gehen von den digitalen Grundlagen der Zahlenspeicherung bis hin zu fortgeschrittenen Techniken wie der Finite-Elemente-Methode (FEM), um Sie auf Probleme vorzubereiten, bei denen die klassische Analysis an ihre Grenzen stößt .

Independent Studies:

Prüfungsleistungen im Wahl(pflicht)bereich können auch in der Form „Independent Studies“ erbracht werden. Dabei handelt es sich um Einzelabsprachen zwischen einem Lehrenden und einem (oder zwei) Studierenden über eine Prüfungsleistung, die i.d.R. in Form einer Hausarbeit (ggf. mit praktischen Anteilen) erbracht wird. Die Möglichkeit zur Vereinbarung von Independent Studies wird im Allgemeinen nicht explizit im VL-Verzeichnis ausgewiesen.

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Lerninhalte:
Das Modul beinhaltet eine mindestens achtwöchige Forschungstätigkeit an einer Universität oder einem Forschungsinstitut im Ausland. Der Aufenthalt kann bei Bedarf in zwei Teilen absolviert werden. Forschungsinhalt (Projekt) und Ort des Aufenthaltes werden von den Studierenden zusammen mit dem/der persönlichen Mentor/in festgelegt. Die Planung und Nachbearbeitung des Aufenthaltes erfolgt im Rahmen des Moduls „Forschungsprozesse“.

Lernergebnisse:
Dieses Modul befähigt die Studierendenden

• zum wissenschaftlichen Arbeiten im Rahmen eines Forschungs-projekts;
• sich in internationalen Fachnetzwerken sicher zu bewegen;
• mühelos und auf einem hohen Niveau in Englisch als Weltwissenschaftssprache zu kommunizieren;

zur interkulturellen Interaktion und Kommunikation in- und außerhalb des Wissenschaftsbereichs.