WS 23/24

Einführung in die Systemintegration (neue Verfahren und Anwendungen) - Montage hybrider Mikrosysteme - Packaging Verfahren Anwendungen: - Lab-on-Chip-Systeme - Mikrooptische Systeme - Silicon Photonics Neue Integrationsverfahren: - Direct Laser Writing - Self Assembly Lernziele Die Studierenden eignen sich Kenntnisse neuer System-integrationstechnologien und ihrer Anwendung in mikrooptischen und mikrofluidischen Systemen an.

Die Vorlesung wird im WS 23/24 in Präsenz stattfinden. Die erste Vorlesung findet am 30.10.2022 um 14:00 Uhr statt.

Themenvorstellung: Freitag 27. Oktober 2023 um 11:30 Uhr

English text below. Management- und Finanztraining. Maschinenbauer können es als Wahlpflichtfach belegen. Mit Gruppen-Übungen zu vielfältigen praxisnahen Business Cases und Präsentation der Ergebnisse (souverän präsentieren). 90% der Probleme von Managern sind vage und undefiniert (ambiguous). Sie üben unter anderem, solche Probleme zu lösen (knowing what to do when you don’t know what to do) und dabei abwechselnd eine Gruppe zu führen. Sie werden in ca. 40 Jahren Ihrer Karriere ca. 20 verschiedene Jobs haben mit immer wieder neuartigen Anforderungen, in denen Sie jeweils nach 3-6 Monaten Ergebnisse liefern müssen. Für eventuelle Beförderungen müssen Sie im jeweiligen Job in einer Star-Position sein: high performance (= top results) und high potential. Für eine langfristig erfolgreiche Karriere mit viel Lebensfreude erwerben Sie in diesem Seminar soweit möglich das erforderliche breite Knowhow, wichtige Fähigkeiten, strategisches Denken sowie Urteilsvermögen. Ich spreche deutsch, das Material ist teils englisch, teils deutsch, teils beides. Sie können beliebig deutsch, englisch oder gemischt sprechen oder schreiben. Beginn Dienstag 24.10.2023, 09:45 – 13:15. 8 Termine im Abstand von in der Regel 2 Wochen: 24.10.2023, 7.11., 21.11., 5.12.,19.12., 16.1.2024, 30.1., 13.2. IMI, Geb.09.23 (Kriegsstrasse 77), Seminarraum 5.OG. Unten klingeln, kurz warten, dann Tür öffnen. Management and financial training. Mechanical engineers can take it as an elective subject. With group exercises on a variety of practical business cases and presentation of the results (present confidently). 90% of managers' problems are vague and undefined (ambiguous). Among other things, you practice solving such problems (knowing what to do when you don't know what to do) and taking turns leading a group. In around 40 years of your career, you will have around 20 different jobs with constantly changing requirements in which you have to deliver results within 3-6 months. For potential promotions, you must be in a star position in the respective job: high performance (= top results) and high potential. For a long-term successful career with a lot of joy in life, in this seminar you will acquire, as far as possible, the necessary broad know-how, important skills, strategic thinking and judgment. I speak German. The material is partly Englisch, partly German, partly both. You can speak or write any German, English or mixed. Starts Tuesday October 24th, 2023, 9:45 a.m. – 1:15 p.m. 8 appointments, usually 2 weeks apart: 24.10.2023, 7.11., 21.11., 5.12.,19.12., 16.1.2024, 30.1., 13.2. IMI, Geb.09.23 (Kriegsstrasse 77), Seminar room 5th floor. Ring the bell downstairs, wait a moment, then open the door.

This internship is managed via the ILIAS site of Virtual Reality/Engineering Practical Course - https://ilias.studium.kit.edu/goto.php?target=crs_2193491&client_id=produktiv

To register for the practical course, please fill in the questionnaire. Registrations without a completed survey will not be considered.

Ihaltverzeicgnis: Einleitung: Energieverbrauch in Deutschland -Europa Umwelt und wirtschaftliche Aspekte der Energieversorgung Energieformen: Die Hauptsätze der Thermodynamik Solarthermie Primärenergieträger Sonne Einstrahlungsrichtung Solarkollektoren Wärmeübertragungsarten Dimensionslose Kennzahlen Photovoltaik Kurze Halbleitertheorie Die Solarzelle Wirkungsgrad von Solarzellen Leistungsverluste Solarmodule Windenergie Windcharakterisierung Aerodynamik von Windkraftanlagen Windkrafttypen Wärmepumpen- Geothermie Funktionsprinzip: thermodynamischer Kreislauf, Kühlmittel, Anwendungsbereich, Leistungszahl -Wirkungsgrad Biomasse Bioenergieträger Wasserstofferzeugung Erzeugung und Speicherung Brennstoffzellen Energiespeicher Wärmespeicher Speicherkraftwerke Wirtschaftlichkeit und Energiekosten bei Solaranlagen

Die Vorlesung führt ein in Werkzeuge und Vorgehensweisen, welche die Durchführung von Simulationen und KI-Workflows auf Hochleistungsrechnern ermöglichen.

Dozent: Prof. Dr. Manfred Kohl - Kontakt: manfred.kohl@kit.edu, +49 721 608-22798 Dozent: Dr. Martin Sommer - Kontakt: martin.sommer@kit.edu , +49 721 608-22664 Für Anmeldung und Kurspasswort: E-Mail an jingyuan.xu@kit.edu

Dozent: Prof. Dr. Manfred Kohl - Kontakt: manfred.kohl@kit.edu, +49 721 608-22798 Dozent: Dr. Martin Sommer - Kontakt: martin.sommer@kit.edu , +49 721 608-22664 Für Anmeldung und Kurspasswort: E-Mail an jingyuan.xu@kit.edu

Achtung: Die Anmeldung zur Veranstaltung erfolgt nach dem first come first serve Prinzip und ist ab dem 05.09.2023 08:00 Uhr möglich!

Die Vorlesung "Schnelle Industrialisierung von unreifen Produkten am Beispiel der Elektromobilität" befasst sich mit produktionstechnischen Methoden zur robusten und kostengünstigen Produktion von technologisch neuartigen, sogenannten „unreifen“ Produkten. Hierbei werden Lösungsansätze für die zentralen Herausforderungen, die insbesondere aus dem Spannungsdreieck von Produktentwicklung, Industrialisierung und Produktion resultieren, aufgezeigt und besprochen.

Einblicke und Erfahrungswerte von 12 Dozent:innen aus dem Top-Management der Robert Bosch GmbH

Herzlich willkommen liebe Studierende, diese Vorlesung gibt Ihnen einen spannenden Einblick in das Themenfeld der "Werkzeugmaschinen und hochpräzise Fertigungssysteme". Betrachten Sie gemeinsam mit uns mechatronische Systeme, die wie keine anderen Systeme in der Produktionstechnik bis ans Limit getrieben werden. Aus dem rein klassischen Bereich des Maschinenbaus führt die Entwicklung immer weiter hin zur Integration von Künstlicher Intelligenz und datengetriebenen Methoden. Wir freuen uns auf eine interessante Vorlesung mit Ihnen. Prof. Dr.-Ing. Jürgen Fleischer & Florian Oexle

Bei manchen Ingenieuraufgaben ist es notwendig, die Turbulenz möglichst nicht zu modellieren, sondern ihre lokalen zeitabhängigen Details soweit als möglich zu simulieren. Das gilt beispielsweise für die Ermittlung der Lebensdauerbeschränkung von Kanalwänden und Einbauten durch strömungsinduzierte Schwingungen oder durch Temperaturwechselbeanspruchung. Dafür wird in zunehmendem Umfang die Methode der Turbulenzsimulation bzw. Grobstruktursimulation angewandt. Besprochen werden: - Erscheinungsformen von Turbulenz und Anforderungen an deren Simulation. - Erhaltungsgleichungen für Strömungen mit Wärmetransport; Volumenmittelung zur Herleitung der Gleichungen für die Turbulenzgrobstruktur. - Modelle für die Turbulenzfeinstruktur und ihre physikalische Begründung. Rand- und Wandbedingungen. - Numerische Lösung der Gleichungen für Grob- und Feinstruktur. Statistische und grafische Methoden zur Analyse der Simulationsergebnisse. - Beispiele zu Turbulenzuntersuchungen und zu ingenieurtechnischen Anwendungen.

Dieser Kurs findet aufgrund der Verfügbarkeit des Dozenten als Blockkurs statt im Zeitraum 19.-23.02.2024 (erste Woche nach Vorlesungsende). Das Vorlesungsmaterial wird zeitnah vor der Vorlesung bereitgestellt. Auf Wunsch kann im Dezember 2023 eine Kurzvorstellung erfolgen.

This course contains lectures on Basic concepts and phenomena of combustion, experimental study of flames,conservation equations for laminar flat flames, chemical reaction, reaction mechanisms, laminar premixed flames ,laminar non-premixed flames, ignition processes, nitric oxide formation and formation of hydrocarbons and soot. Lecturing will focus on providing an overview of important concepts, on assisting students to gain an understanding of combustion fundamentals, and on developing students' ability to study the textbook of the course on their own. The mutual interactions between lecturer and students are thus the key to a win-win situation. For more information send an email to: prashant.shrotriya@kit.edu It is important to register for the course on ILIAS. In case of less number of students register, it will be merged with English lectures and English lectures will held Every Wednesday starting from 25.10.2023 at: 14:00 - 15:30, 02.95 ID SR Raum 101

Die Vorlesung findet im Wintersemester 2023/24 Donnerstags von 15:45 bis 17:15 in Gebäude 20.30, Raum -1.015 (UG) statt.

Methoden zur Untersuchung chemisch reagierender Strömungen werden vorgestellt, mit einem Fokus auf berührungsfreien, laserbasierten Methoden. Der Vorlesungsumfang reicht von physikalischen Grundlagen verschiedener Messtechniken bis hin zu Fragen der praktischen Anwendung.

Fortgeschrittene thermodynamische Problemstellungen, insbesondere auch solche der irreversiblen Thermodynamik, werden mathematisch formuliert und die Lösung der resultierenden Gleichungen anhand numerischer Verfahren behandelt. So erhalten Studierende einen Einblick in den Zyklus aus Modellbildung, numerischer Lösung der Modellgleichungen und Interpretation der Lösung vor dem Hintergrund des Ausgangsproblems. Die in der Vorlesung und assoziierten Übung erlangten Fähigkeiten sind generisch, und werden insbesondere für die Arbeit an neuartigen Energiewandlungsprozessen hilfreich sein.

This lecture provides a comprehensive exploration of how small radial flow turbo machines contribute to the modern energy landscape. A typical application of such machines are pressurized fuel cells used as drive train for cars and trucks. From understanding the thermodynamics and flow characteristics of centrifugal compressors and centripetal turbines to practical experiments and the integration of machine learning techniques, students will gain a holistic understanding of the potential of turbo machines for energy conversion efficiency, emissions reduction, and performance optimization. The lecture further provides a hands on sample application of machine learning, with a specific focus on its pivotal role in developing digital twins that utilize sensory data. During an integrated lab course, learned theoretical A.I. frameworks are applied to a turbo machine test rig for the accurate prediction of the operation and proactive prevention of surge and stall. Number of participants are limited due to physical constraints of the integrated lab sessions. Students whom would like to join the lecture must register and submit an intention letter to the provided link below describing (i) their motivation behind taking this course, (ii) their engineering and lab experience background and (iii) level of their coding skills: https://www.its.kit.edu/Lehrveranstaltungen_5544.php - Only master level students can be admitted to the course. - Profound knowledge on thermodynamics and fluid mechanics is mandatory. - Basic knowledge in python is strongly recommended. - Machine and processes lecture is highly recommended before taking this course. - We expect students to be interested in applying theoretical knowledge and translate it into real world experiments. - Lecture is offered in English. The lecture is part of the "Research Infrastructures in Research-Oriented Teaching (RIRO)" initative at KIT.

Grundlagen zur Wechselwirkung von Materialien mit Wasserstoff. In dieser LV erlernen die Studierenden das Wasserstoff-Aufnahmeverhalten verschiedener Elemente zu verstehen und finden die Plätze im Gitter, die Wasserstoff einnimmt. Sie lernen die spezielle Bewegung von Wasserstoff in Materialien kennen, die einerseits über interstitielle Diffusion aber auch durch quantenmechnisches Tunneln erfolgen kann. Mithilfe des Sievertschen Gesetzes können die Studierenden Löslichkeiten in der festen Lösung beschreiben, über die van’t Hoff Abhängigkeiten können sie Phasenübergänge thermodynamisch ausgewertet werden. Der Einfluss von ternären Legierungspartnern kann verstanden werden. Die Studierenden können die Wechselwirkung von Wasserstoff mit Defekten im Gitter beschreiben, insbesondere auch die Wasserstoffversprödung von Stählen. Die grundlegenden Versprödungsmodelle können erklärt werden. Des Weiteren wird das grundlegende Verhalten von Wasserstoff in nanoskaligen Systemen verstanden. Die Studierenden kennen zudem Methoden zur Untersuchung des Verhaltens von Wasserstoff in Materialien. Lehrinhalte: o Wasserstoff-Aufnahmeverhalten verschiedener Elemente in der festen Lösung, Sievert's Gesetz o interstitielle Plätze und Gitterdehnung o Bewegung von Wasserstoff in Materialien, interstitielle Diffusion und quantenmechnisches Tunneln o Hydride, van’t Hoff Plot, Phasenübergäng, Phasendiagramme o Einfluss von ternären Legierungspartnern o Wechselwirkung von Wasserstoff mit Defekten o Wasserstoffversprödung von Stählen, Versprödungsmodelle o Verhalten von Wasserstoff in nanoskaligen Systemen o Methoden zur Untersuchung des Verhaltens von Wasserstoff in Materialien

Die Vorlesung beginnt am 25.10.2023.

In der Vorlesung werden die grundlegenden Reibungs- und Verschleißmechanismen vorgestellt, die in tribologisch beanspruchten Systemen auftreten. Es wird die Wirkung von Schmierstoffen sowie der wichtigsten Additive kennengelernt und Lösungsansätze für die Optimierung von tribologisch beanspruchten Systemen gezeigt. Dazu werden auch die wichtigsten Messmethoden zur Bestimmung tribologischen Kenngrößen beschrieben.

Die Vorlesung startet in Präsenz am Freitag, 27.10.2023 um 08:00 Uhr im Grashof-Hörsaal (Geb. 10.91). Das ILIAS-Passwort wird in der Vorlesung bekannt gegeben.

Die Vorlesung startet am 23.10.2023, 8:00 Uhr im Grashof-Hörsaal (Geb. 10.91). Das ILIAS-Passwort wird in der Vorlesung bekannt gegeben.

Die Vorlesung beginnt am 26.10.2023.

Die Vorlesung beginnt am 26.10.2023.

Lecturer: Prof. Dr. Martin Dienwiebel The lecture is scheduled as a block lecture from 19.-23. February 2024. The language of the course is English and the location will be announced. Please register by e-mail also.

Dieser Kurs wird ab dem WS 24/25 durch die Veranstaltung "2133105 – Maschinen und Prozesse der Energiewandlung" ersetzt

The course deals with fundamental aspects of solar energy 1. Introduction to solar energy – global energy panorama 2. Solar energy resource- • Structure of the sun, Black body radiation, solar spectral distribution • Sun-Earth geometrical relationship 3. Passive and active solar thermal applications. 4. Solar thermal systems- solar collector-types, concentrating collectors, solar towers, Heat losses, efficiency 5. Selected topics on thermodynamics and heat transfer for solar systems. 6. Introduction to Solar induced systems: Wind, Heat pumps, Biomass , Photovoltaic 7. Energy storage

Holistic approach to power plant management We consider all aspects of managing risk and uncertainty for power plant operation from a practitioner’s perspective. Once a boring business, electricity generation and distribution has become a field of fast change with many unpredictable factors. Therefore, it serves as a good case study to learn how to manage in the face of a difficult to predict future - aka decision making under uncertainty. Current developments regarding international conflicts and climate change underline the importance of prepare for risk, uncertainty and volatility. A holistic approach regarding methods and strategies is considered: modelling scenarios with stochastic differential equations, use of financial and real options, applying methods from game theory and using methods from automatic decision making such as supervised learning. Application of concepts of diversity, redundancy and defense in depth. Role of insights from psychology such as Zeckhauser paradox, the sunk cost fallacy and the priming effect are also reviewed, among others.

Dieser Kurs findet aufgrund der Verfügbarkeit des Dozenten als Blockkurs statt im Zeitraum 04.-08.03.2024 Das Vorlesungsmaterial wird zeitnah vor der Vorlesung bereitgestellt. Auf Wunsch kann im Dezember 2023 eine Kurzvorstellung erfolgen.

ACHTUNG! Die Übung findet im IATF-Simulationslabor (Geb. 07.08, Raum 328.1) am 16.02.2024 um 9:45 - 12:00 statt. Vorlesungszeit: ab 23.10.2023, freitags, 9:45 - 11:15. Diese Vorlesung richtet sich an Studenten des Maschinenbaus und anderer Ingenieurwesen im Bachelor- sowie im Masterstudiengang. Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung der Grundkenntnisse wichtiger Aspekte der Kernenergie, inkl. (1) Physikalische Grundlagen, (2) Klassifizierung und Aufbau kerntechnischer Anlagen, (3) Materialauswahl, (4) Wärmeabfuhr und Sicherheit kerntechnischer Anlagen, (5) Brennstoffkreislauf, (6) Behandlung von nuklearen Abfällen, (7) Strahlenschutz und (8) Wirtschaftlichkeit von Kernkraftwerken.

The course is aimed of giving the fundamentals of turbelence theory, modelling and simulation. Governing equations and statistical description of turbulence are introduced. Reynolds equations, Kolmogorov's theory and scales of turbulent flows are discussed. Homogeneous and isotropic turbulence. Turbulent free-shear flows and wall-bounded turbulent flows are discussed. Turbulence modelling approaches and simulation methods are introduced. At the completion of this course, students will be able to formulate an own turbulence model and implement it into the opensource computational fluid dynamics software OpenFOAM.

Diese zweistündige Vorlesung richtet sich an Studenten des Maschinenbaus und anderer Ingenieurwesen im Bachelor- sowie im Masterstudiengang. Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung wichtiger Strömungs- und Wärmeübertragungsvorgänge in der Energietechnik. Durch diese Vorlesung sind die Studenten in der Lage, die wichtigen Phänomene zu verstehen und die passende Methodik zur Analyse solcher Vorgänge anzuwenden. Die Behandlung von praktischen Anwendungsbeispielen verstärkt die Fähigkeit der Studenten, den Druckabfall und den Wärmeübergang in energietechnischen Systemen zu analysieren und zu bewerten. Der Vorlesungsinhalt besteht aus (1) Zusammenstellung von energietechnischen Anwendungsbeispielen, (2) Wärmeleitung und ihre Anwendung, (3) Konvektive Strömungen und Wärmeübertragung, (4) Wärmestrahlung und ihre Anwendung, und (5) einige Sondervorgänge.

Diese Übung wird im Lauf der Vorlesung "Strömungen und Wärmeübertragung in der Energietechnik" durchgeführt.

Lecture in English; the lecture is held in presence in the time slots specified in the course catalog. The password needed to open the PDFs: ENTECH2012

Lecture in English; the lecture is held in presence in the time slots specified in the course catalog. The password needed to open the PDFs: ENTECH2012

Die Lasertechnologie ist die Technologie von heute und morgen. Innovative Laserprozesse (z.B: Schneiden, Schweißen, Strukturierung) auf Mikro- und Nanometerskala werden eingeführt, auf unterschiedliche Laserstrahlquellen wird eingegangen und die Integration in die Batteriefertigung wird vermittelt. Die Studierenden erhalten ein umfangreiches Rüstzeug ,um selbständig einen Prozess zu bewerten, auszulegen und zu optimieren. Die Lasergruppe am KIT ist die einzige, die in diesem Umfang anwendungsnah den Einsatz modernster Strahlquellen vermittelt.

course content 1. Introduction, basics 2. Experimental methods 3. Oxidation rate laws 4. Oxide defect structure and diffusion in oxides 5. Wagner theory of oxidation 6. Effect of impurities on oxide defect structure 7. Mechanisms of initial oxidation 8. Formation of multiple-layer scales 9. Oxidation of alloys 10. Protection of metallic materials

This course contains lectures on Basic concepts and phenomena of combustion, experimental study of flames,conservation equations for laminar flat flames, chemical reaction, reaction mechanisms, laminar premixed flames ,laminar non-premixed flames, ignition processes, nitric oxide formation and formation of hydrocarbons and soot. Lectures will be given offline at 02.95 ID SR Raum 101. Lecturing will focus on providing an overview of important concepts, on assisting students to gain understanding of combustion fundamentals, and on developing students' ability to study the textbook of the course on their own. The mutual interactions between lecturer and students are thus the key to a win-win situation. For more information send an email to: prashant.shrotriya@kit.edu

WIng/Sport

Bei Fragen wenden Sie sich bitte an Tobias Karl (tobias.karl@kit.edu)

In diesem Kurs finden Sie alle Unterlagen und Informationen zur Lehrveranstaltung "Technische Schwingungslehre" (2161212) sowie zur zugehörigen Übung (2161213) im Wintersemester 23/24. Zuständiger Mitarbeiter: Simon.Keller@kit.edu