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Labors und Prüfanlagen


Für seine praxis- und anwendungsorientierte Forschung und Lehre nutzt der Fachbereich Energietechnik über 20 modern ausgestattete Labor- und Prüfanlagen. 
Wir stellen sie Ihnen vor.

Apparate- und Anlagenbau

Übersicht

Grundlagenfächer der Energietechnik sind unter anderem:

- Konstruktionselemente

- Apparatebau

Auslegungsgrundlagen für beide Fächer bilden neben einschlägiger Fachliteratur gängige Regelwerke des Deutschen Instituts für Normung e.V. (DIN) in deutscher, europäischer oder sogar internationalen Fassung sowie Richtlinien des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI). Im Apparate- und Anlagenbau finden zusätzlich hierzu spezielle Normen, Vorschriften oder Merkblätter, wie z.B. die der „Arbeitsgemeinschaft Druckbehälter“ Anwendung.

Versuche und Ausstattung

  •  Die zeichnerische Darstellung der Lösung erfolgt meist mit kommerzieller CAD-Software, wie CATIA, AutoCAD sowie Autodesk InventorTM.
  • Die in den Apparatebaupraktika eingesetzte Software ist die vom TÜV NORD Systems lizenzierte Berechnungssoftware „DIMy“ und „ROBy“ und „PACAP“ von der Mannesmann DEMAGauf Basis der AD-2000 Merkblätter.
  • Im Praktikumslabor werden zudem noch diverse Praktika mit den Software-Paketen Ansys, MatLAB & Simulink, Phase5, Maple und LabView angeboten und durchgeführt.
  • Die Benutzerverwaltung findet auf eigenen Laborservern statt. 

Laborleitung

Prof.-Dr.-Ing. Rolf Groß
T +49.241.6009 53182
F +49.241.6009 53203
r.gross(at)fh-aachen.de

Biogas und Verfahrenstechnik

Rapsfeld

Übersicht

Biogasanlagen stellen potentiell einen wichtigen Baustein für eine nachhaltige, dezentrale (verbrauchernahe) Energieversorgung dar. In der Praxis erweist sich ein mangelnder wissenschaftlicher Kenntnisstand hinsichtlich der in Biogasanlagen ablaufenden Prozesse als Hindernis für einen weit verbreiteten Einsatz dieser Technologie, v.a. da seitens der Anlagenbauer nur sehr allgemeine Richtlinien zum optimalen Betrieb erstellt werden können. 

Im Rahmen mehrerer laufender Forschungsprojekte des Instituts für Nano- und Biotechnologien (INB) sowie des Nowum-Energy-Institutes werden in den Biogaslabors systematische Untersuchungen zum Betrieb von Biogasanlagen durchgeführt. Die bearbeiteten Fragestellungen dienen der Optimierung von Gasausbeute und ‑qualität und umfassen Untersuchungen zur Vergärbarkeit verschiedener Substrate, der Ermittlung prozessrelevanter Mikroorganismen und der direkten Ermittlung der Auswirkungen von Störfaktoren auf die Leistung von Biogasanlagen.

Hierzu werden molekularbiologische Methoden zur Identifizierung von Mikroorganismen eingesetzt, mit dem Ziel substratspezifische Organismen-Kataloge zu erstellen und diese für Anlagenüber-wachung verfügbar zu machen. Gleichzeitig werden systematische, quantitative Untersuchungen zum Einfluss von Prozessparametern auf die Mikroben und die Biogasausbeuten unternommen.

In Zusammenarbeit mit der Biosensorik (Prof. Dr. Michael Schöning) sollen Sensorchips entwickelt werden, mit denen prozessrelevante Parameter ohne aufwendige Laboranalysen vom Betreiber direkt vor Ort ermittelt werden können.

| Zum Biogas-Labor

Ausstattung

  • Prüfstände für  Gleichstrom-, Asynchron- und Synchronmaschinen
  • Drehstrom- und Einphasentransformatoren
  • FE-Software zur Berechnung von Magnetlagern und elektrischen Maschinen
  • FE-Software zur Berechnung des thermischen Verhaltens elektrischer Maschinen
  • Software zur Simulation elektromechanischer Systeme

Versuche

  • Molekularbiologische Analyse von Biogasanlagen, Erstellung von Organismen-Katalogen, Etablierung von FISH- und RT-PCR-Protokollen zur qualitativen und quantitativen Überwachung dieser Organismen
  • Untersuchungen zur Analyse individueller Einflussgrößen auf den Biogasprozess (Biogasbildung und Organismen-Zusammensetzung)
  • Entwicklung von zellbasierten Sensoren zur Erfassung prozessrelevanter Parameter

Laborleiter

Prof.-Dr.-Ing. Thorsten Selmer
Heinrich-Mußmann-Str.1
52428 Jülich
Raum 00E25
T +49.241.6009 53836 (Büro)
T +49.241.6009 53915 (Labor)
F +49.241.6009 53199
selmer(at)fh-aachen.de

CAD- und EDV-Labor

Übersicht

CAD (Computer Aided Design) ist ein unverzicht- barer Bestandteil der Ingenieursausbildung.  Für die Computeranwendung in der Konstruktion kommen 3D-Volumenmodellierer, wie CATIA V5, Pro/E, NX und Solid Works zum Einsatz. 

Die Software, die derzeit im CAD- und EDV-Labor eingesetzt wird, ist der Autodesk Inventor™ Professional.
Dieses Programm wird aus Kosten- und Kompatibilitätsgründen (gleicher Hersteller wie AutoCAD) sehr häufig von kleinen und mittel- ständischen Betrieben eingesetzt und ist mit über 11 Millionen verkauften Lizenzen das wohl am weitesten verbreitete 3D CAD-Programm auf der Welt | Zu den Lehrinhalten

 

CAD gehört in den Studiengängen

 zur Grundausbildung unserer Studierenden. 

 

 

 

Ausstattung

Hardware:

  • 12 PC-Arbeitsplätze inkl. SpacePilot PRO
  • interaktive Multimedia-Laborausstattung

Software:

Laborleiter

Fachlehrer Dipl.-Ing. Georg Wählisch
Heinrich-Mußmann-Str.1
52428 Jülich
Raum 01A79
waehlisch(at)fh-aachen.de
T +49.241.600953178 (Büro)
T +49.241.600953716 (Labor)
F +49.241.600953199
 

Elektrische Antriebssysteme und Magnetfeldtechnologien

Übersicht

Elektrische Maschinen und Antriebe sind ein wesentlicher Teil unserer technischen Welt. Sie gewährleisten Mobilität, sie erhöhen die Produktivität unserer Arbeit, und sie sind die Basis unserer elektrischen Energieversorgung.

Es gibt eine große Vielfalt verschiedener Motortypen. Üblicher Weise erfolgt die Unterscheidung nach der Stromart (Gleichstrom oder Wechselstrom) oder entsprechend der Kopplung der Magnetfelder von Stator und Rotor (Synchronmaschine oder Asynchronmaschine). 

In unserem Labor werden diese Maschinen messtechnisch untersucht und qualifiziert. Weiter werden in dem Labor Finite-Elemente (FE) – Programme für die Entwicklung neuer Maschinen z.B. für Werkzeugmaschinen oder für die Elektromobilität eingesetzt.

Ausstattung

  • Prüfstände für  Gleichstrom-, Asynchron- und Synchronmaschinen
  • Drehstrom- und Einphasentransformatoren
  • FE-Software zur Berechnung von Magnetlagern und elektrischen Maschinen
  • FE-Software zur Berechnung des thermischen Verhaltens elektrischer Maschinen
  • Software zur Simulation elektromechanischer Systeme

Versuche

  • Ermittlung von Betriebskennlinien von Gleichstrom-, Asynchron- und Synchronmaschinen
  • Betriebsverhalten von Generatoren der elektrischen Energieversorgung
  • Untersuchung von Transformatoren in der Energieverteilung
  • Auslegung von Antrieben für eine Vielzahl von Bewegungsaufgaben
  • Berechnung von Magnetkreisen

Laborleiter

Prof.-Dr.-Ing. Josef Hodapp
T +49.241.6009 53045
F +49.241.6009 53253
hodapp(at)fh-aachen.de

Elektrische Messtechnik

elektrisches Messgerät

Übersicht

Das Laboratorium für Elektrische Messtechnik verfügt über einen umfangreichen Gerätebestand, der von klassischer bis hin zu moderner computergestützter Messtechnik ein breites Spektrum messtechnischer Anwendungen abdeckt.

Spannungen im Bereich von wenigen Mikrovolt bis hin zu einem Megavolt sind ebenso erfassbar wie Ströme im Bereich von einigen Nanoampere bis zu mehreren tausend Ampere. Der Frequenzbereich erstreckt sich dabei von Gleichspannung bis hin zu Hochfrequenz mit mehreren Gigahertz. Verfügbar sind u.a. Oszilloskope in analoger und digitaler Technologie, Logikanalysatoren, Spektrumsanalysator und frequenzselektiver Spannungsmesser, sowie verschiedene Generatoren und Stromversorgungsgeräte. Zur Selbstüberprüfung des Geräteparks stehen hochgenaue Referenzspannungsquellen zur Verfügung.

Die Geräte werden eingesetzt für Praktika, Diplomarbeiten und Forschung sowie im Rahmen des Technologietransfers zur Unterstützung mittelständischer Unternehmen. 

Laborleitung

Prof.-Dr.-Ing. Werner Zang
T +49.241.6009 53231
F +49.241.6009 53062
zang(at)fh-aachen.de

 

Elektronenmikroskopie

Wissenschaftler an Elektronenmikroskop

Übersicht

Kurze Geschichte des Elektronenmikroskops

  • 1925: De Broglie beschreibt den Wellencharakter des Elektrons
  • 1927: Davisson und Germer als auch Thompson und Reid führen unabhängig voneinander Streuexperimente mit Elektronen durch
  • 1932: Knoll und Ruska schlagen den Bau eines Elektronenmikroskops vor und stellen das erste Elektronenmikroskop her
  • 1936: 1. kommerzielles Elektronenmikroskop
  • 1949: Heidenreich bereitet eine Probe aus Metall zu, die für Elektronen durchsichtig ist
  • 1986: Ruska erhält den Nobelpreis für die Entwicklung des Elektronenmikroskops

Zum Labor für Elektronenmikroskopie

Ausstattung

  • TransmissionsElektronenMikroskop (TEM) der Firma Zeiss vom Typ EM 900
  • elektrolytisches Poliergerät
  • Dunkelkammer mit verschiedenen Vergrößerern und Auswertungsmöglichkeiten

Versuche

  • Elektronenbeugung
  • Analyse von Partikelgrößen
  • Asbestuntersuchungen

Laborleiter

Prof. Dr. F.-M. Rateike
Heinrich-Mußmann-Str.1
52428 Jülich
Raum 01A38
T +49.241.6009 53901 (Büro)
rateike(at)fh-aachen.de

Grundgebiete der Elektrotechnik

Übersicht

„Grundgebiete der Elektrotechnik“ ist ein Hauptfach in der Ausbildung für jeden Ingenieur der Elektrotechnik. Darüber hinaus ist es auch in angrenzenden Ingenieur-Studiengängen wie Maschinenbau, Biomedizinische Technik und Physikingenieurwesen eine wichtige Säule in der Ausbildung.

„Grundgebiete der Elektrotechnik“ umfassen die Lehre von Gleich- und Wechselstromkreisen sowie die Beschäftigung mit elektrostatischen, elektrischen und magnetischen Feldern. 

Im Labor für Grundgebiete der Elektrotechnik werden für Studierende der Elektrotechnik, der Biomedizinischen Technik, des Physikingenieurwesens und der Technomathematik grundlegende Versuche angeboten. Diese Versuche werden von den Studierenden in kleinen Gruppen nach Anleitung selbst durchgeführt und die Ergebnisse protokolliert. Die Studierenden beschreiben die Versuchsergebnisse und die daraus abgeleiteten Erkenntnisse in Praktikumsberichten.

Ausstattung

  • Netzteile und Transformatoren
  • Messtechnik, z.B. Multimeter
  • Passive Bauelemente (R, L, C) 

Versuche  

  • Elektrisches Strömungsfeld
  • Belasteter Spannungsteiler
  • nichtlineare Zweipole
  • Schwingkreise
  • Gleichrichterschaltungen
  • Blindleistungskompensation

Laborleiter

Prof.-Dr.-Ing. Alexander Kern
Raum 01B16
T +49.241.6009 53042
F +49.241.6009 53262
a.kern(at)fh-aachen.de

Halbleitertechnik und Nanostrukturen

Übersicht

  Moderne Halbleiterbauelemente basieren zunehmend auf nanometerkleinen Strukturen die neue Effekte hervorbringen und es ermöglichen neue Werkstoffe und Materialien zu entwickeln. Die Nanotechnologie besitzt ein großes Innovationspotential für elektronische und optoelektronische Anwendungen und ist im Bereich der Informationstechnologie, der Automobiltechnik bis hin zur Pharmazie nahezu unentbehrlich. 

Im Labor für Halbleitertechnik und Nanostrukturen können im Wesentlichen DC-Messungen direkt auf Chip-Ebene durchgeführt werden. 

zum Labor Halbleitertechnik und Nanosysteme

Ausstattung

  • Keitley 4200-SCS Semiconductor Characterization System
  • Agilent E4980A 2 MHz Precision LCR Meter
  • Suss Microtec EP6 Analyse Prober
  • 100ns Pulsmessplatz
  • Leybold 4K Closed-Cycle Cryostat

Typische Untersuchungen

  • Kapazitäts- Spannungsmessungen an Halbleiterbauelementen
  • Impedanzmessungen an Halbleiter- und Nanostrukturen
  • Strom- Spannungskennlinien von Sensor-Strukturen
  • Strukturuntersuchungen im Mikro- und Nanometerbereich
  • Tieftemperaturmessungen bis zu Temperaturen von 4 K
  • Pulsmessungen im100 ns–Bereich an Leistungsbauelementen

Laborleitung

Prof. Dr.rer.nat. Arnold Förster
Heinrich-Mußmann-Str.1
52428 Jülich
Raum 1A22
T +49.241.6009 53140
F +49.241.6009 53199
foerster(at)fh-aachen.de

Hochspannungslabor

Blitz

Übersicht

Hochspannungstechnik ist ein unverzichtbarer Bestandteil der Ausbildung zum Ingenieur der Elektrischen Energietechnik. In Jülich ist die Hochspannungstechnik ein Pflichtmodul des Studiengangs Elektrotechnik.

Die Hochspannungstechnik umfasst ein breites Lehrgebiet von den Eigenschaften, Beanspruchungen und elektrischen Festigkeiten gasförmiger, flüssiger und fester Isolierstoffe über die Grundgesetze, Berechnung und Messung elektrostatischer Felder bis hin zur Erzeugung und Messung hoher Prüfspannungen. 

Im Labor für Hochspannungstechnik werden, neben dem Hochspannungs-Praktikum für Studierende der Elektrischen Energietechnik, auch Laborversuche mit Blitzstoß- und Wechselspannungen an Betriebsmitteln der Elektrischen Energietechnik durchgeführt. Dies umfasst Prüfungen sowohl im Zusammenhang mit internen Arbeiten (Bachelor- und Masterarbeiten) als auch für externe Auftraggeber im Rahmen des Technologietransfers. Der Schwerpunkt liegt im Bereich des Blitz- und Überspannungsschutzes.

Ausstattung

  • Prüfstände für  Gleichstrom-, Asynchron- und Synchronmaschinen
  • Hochspannungsgeneratoren
  • Steuereinrichtungen
  • Messtechnik

Versuche

  • Gleichspannung bis 140 kV
  • Wechselspannung bis 100 kV
  • Blitzstoßspannung bis 120 kV

Laborleiter

Prof. Dr.-Ing. Alexander Kern
Heinrich-Mußmann-Str.1
52428 Jülich
Raum 01B16
T +49.241.6009 53042 (Büro)
a.kern(at)fh-aachen.de

Kerntechnik, Kernphysik und Strahlentechnik

Blick in ein Reaktorbecken

Lasertechnik

Übersicht

Laser sind aus der modernen Produktionstechnik nicht mehr wegzudenken. Kein Automobil wird heute hergestellt, ohne dass mit dem Laser geschnitten, geschweißt, gehärtet oder gebohrt wird. Aber auch die Kunststoffverarbeitung kommt ohne Laser nicht aus. Die Informationstechnik würde ohne Laser unmöglich sein. Auch in Medizin, Messtechnik und Analytik finden Laser wichtige Anwendungen. Lasertechnik ist deshalb integraler Bestandteil der Ausbildung zum Physikingenieur.

Im Lasertechnik-Labor werden Sie im Rahmen eines Praktikums mit grundlegenden Lasern, Messverfahren und Messgeräten bekannt gemacht. Ebenso lernen Sie die rechnergestützte Datenauswertung.

Zum Labor für Lasertechnik

Ausstattung

  • Verschiedene Laser im Sichtbaren und Infrarot
  • Leistungs- und Energiemessgeräte
  • Markierungslaser
  • Aufbauten zur Messung von Fluoreszenzlicht
  • Variable optische Aufbauten

Versuche

  • Beugung von Laserlicht: quantitative Beugung am Spalt, Durchmesser und Divergenz von Laserstrahlen
  • Gaußsche Strahlen: Fokussieren von Laserstrahlen, Messtechnik zur Bestimmung des Strahlprofils
  • Halbleiterlaser: Kennlinien und  thermisches Verhalten von Diodenlasern
  • Lichtleiter: Bestimmung von Dämpfung, Numerischer Apertur und Lichtgeschwindigkeit
  • Michelson-Interferometer: Grundlegende Versuche zur Messung kleinster Längenänderungen
  • Nd:YAG-Laser: Justieren eines Lasers, Messtechnik für Energie und Leistung, Arbeiten mit Speicheroszilloskop

Laborleiter

Prof. Dr. F.-M. Rateike
Heinrich-Mußmann-Str.1
52428 Jülich
Raum 01A38
T +49.241.6009 53901 (Büro)
rateike(at)fh-aachen.de

Materialprüfung

Übersicht

Hier finden Sie in Kürze die Laborübersicht.

Ausstattung

  • Metallographische Präparation
  • Lichtmikroskopie
  • Rasterelektronenmikroskop
  • Härteprüfung
  • zerstörende Werkstoffprüfung

Versuche

  • Ermittlung der optimalen Anlasstemperatur von CrSi-legierten ölschlussvergüteten Federstählen
  • metallographische Untersuchungen
  • Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen
  • Strukturuntersuchungen im Mikro- und Nanometerbereich von Polymerwerkstoffen für biomedizinische Implantate

Laborleitung

Dipl.-Ing. Karl-Heinz Ertl
T +49.241.6009 53039
F +49.2461.346456
ertl(at)fh-aachen.de

Mechanische Werkstatt

Mechanische Werkstatt

Die FH Aachen bietet eine erstklassige Ausbildung in modernen und zukunftsweisenden Berufen. Enge Kooperationen mit regionalen und internationalen Unternehmen sowie renomierten Forschungseinrichtungen wie dem Forschungszentrum Jülich (FZJ) spiegeln sich in der Qualität des Lehrangebotes wieder.

Die mechanische Werkstatt am Campus Jülich erstellt zentral für alle Lehrbereiche aufwendige Werkstücke und Vorrichtungen in Einzelfertigung für die Versuchsaufbauten und Examensarbeiten.

Die Werkstatt arbeitet im Bereich Prototypenbau mit diversen Unternehmen zusammen.

Das Werkstattteam besteht aus:

1 Werkstattmeister
3 Facharbeiter
12 Auszubildende (3 Auszubildende pro Lehrjahr)

Die Werkstatt ist ausgestattet mit Bohrmaschinen, konventionellen Dreh- und Fräsmaschinen, CNC-Dreh- und Fräsmaschinen sowie Blechbearbeitungsmaschinen. Des Weiteren sind Geräte für alle gängigen Schweißverfahren vorhanden.

Es werden jedes Jahr 3 Ausbildungsstellen im Bereich Industriemechaniker/in Feingerätebau besetzt. Die Ausbildungsdauer beträgt 3,5 Jahre. Des Weiteren werden diverse Praktika angeboten

Werkstattleitung

Prof. Dr.-Ing Rolf Groß

Michael Bergrath, Leitender Werkstattmeister
Raum 01F06
Heinrich-Mußmann-Str.1
52428 Jülich
T +49.241.6009 53156 (Büro)
F +49.241.6009 53251
werkstatt-juelich(at)fh-aachen.de

Mikrobiologie des Biogasprozesses

Übersicht

Die rekombinante Produktion von Proteinen ist eine Schlüsseltechnologie für die Bereitstellung von Enzymen als wichtigste Stoffklasse unter den Biokatalysatoren. 

Die Laboratorien „Enzymtechnik“ und „mikrobielle Fermentation“ sind für den Prozess der rekombinanten Produktion von Enzymen im Labormaßstab ausgestattet. Hier können individuelle, enzymkodierende Gene kloniert und in z.B. Eschrichia coli exprimiert werden. Die gentechnisch veränderten Mikroorganismen können im Labormaßstab unter kontrollierten Bedingungen kultiviert und zur Gewinnung von Biomasse eingesetzt werden. Die Labore sind für die Reinigung von Enzymen im Labormaßstab sowie für eine detaillierte Analyse der Enzyme ausgerüstet. Insbesondere besteht auch die Möglichkeit, sauerstoffempfindliche Enzyme in geeigneter Schutzgasatmosphäre zu untersuchen.

Neben der Bereitstellung und Charakterisierung individueller Enzyme können durch Anwendung kombinatorischer Ansätze auch Enzymkomplexe aus vielen Untereinheiten rekombinant hergestellt werden sowie in einem synthetisch-biologischen Metabolic-Pathway-Design maßgeschneiderte Mikroorganismen für die Produktion kommerziell interessanter Chemikalien erzeugt und untersucht werden.

| Zum Enzymtechnik-Labor

Ausstattung

  • Gentechnische Ausrüstung wie Thermozykler und DNA-Chipelektrophorese, kontrollierte mikrobielle Fermentation bis 2 L Kulturvolumen
  • Reinigung von Enzymen mittels Chromatographie
  • UV/Vis-Spektroskopie
  • HPLC-Analyse von Proteinen, Peptiden und Metaboliten in Kulturmedien
  • Massenspektrometrie von Biomolekülen mittels MALDI-TOF-MS
  • anaerobe Präparation und Analyse von Enzymen.

Versuche

  • Rekombinante Produktion, Reinigung und Charakterisierung von Enzymen im Hochdurchsatz
  • Kombinatorische Expression von multiplen Genen zur Produktion von Enzymkomplexen oder Enzymen mit komplexen Reifungsfaktoren
  • Entwicklung von Produktionsstämmen zur mikrobiellen Produktion von Industriechemikalien

Laborleiter

Prof.-Dr.-Ing. Thorsten Selmer
Heinrich-Mußmann-Str.1
52428 Jülich
Raum 00E25
T +49.241.6009 53836 (Büro)
T +49.241.6009 53915 (Labor)
F +49.241.6009 53199
selmer(at)fh-aachen.de

 

Optische Technologien

Übersicht

Optische Technologien sind Schlüsseltechnologien für das 21. Jahrhundert. Für alle sichtbar, findet ein Wechsel der Beleuchtungstechnik statt. Die Glühlampen werden durch neuartige Beleuchtungsmedien ersetzt. Optische Technologien sind deshalb integraler Bestandteil der Ausbildung zum Physikingenieur.
Im Labor für Optische Technologien werden Sie im Rahmen eines Praktikums mit grundlegenden Messverfahren und Messgeräten bekannt gemacht. Ebenso lernen Sie die rechnergestützte Datenauswertung.

Laborleiter

Prof. Dr. F.-M. Rateike
Heinrich-Mußmann-Str.1
52428 Jülich
Raum 01A38
T +49.241.6009 53901 (Büro)
rateike(at)fh-aachen.de

Ausstattung

  • Lichtmikroskopie
  • Spektralfotometrie
  • Photographie/Dunkelkammer
  • Variable optische Aufbauten
  • Lichtquellen und Detektoren für UV, VIS und IR

Versuche

  • Absorptionsmessungen: Arbeiten mit Lock-in-Verstärker, Lambert-Beersches Gesetz
  • Brennweitenbestimmung: verschiedene Verfahren
  • Dicke Linsen: Bestimmung von Brennweite und Hauptebenen
  • Diodenarray-Spektrometer: Kalibrierung, praktische Messungen
  • Holografie: Erstellen eines weißlicht-Hologramms
  • Polarisiertes Licht: Eigenschaften von linear/zirkular/elliptisch polarisiertem Licht

Physik I

Übersicht

Physik ist die Grundlage jeder technischen Entwicklung. Alle anderen Naturwissenschaften, ebenso wie die Ingenieurwissenschaften, gründen letztlich in der Physik und entwickeln darauf ihre eigene Disziplin.

Die Aufgaben und Tätigkeiten eines Ingenieurs im technischen Umfeld erfordern ein physikalisches Grundverständnis. Erste Schritte zur Erlangung dieses Verständnisses wollen wir im Rahmen des Physikpraktikums gemeinsam mit den Studierenden gehen. 

Im Anfängerpraktikum Physik sollen Sie lernen,

  • wie man ein Experiment aufbaut,
  • wie man Experimente durchführt,
  • wie man experimentelle Daten aufzeichnet,
  • wie man experimentelle Daten auswertet und 
  • wie die Ergebnisse im Rahmen von physikalischen Theorien zu bewerten und interpretieren sind.

 

hier gelangen Sie zur Homepage des Physiklabors

Laborleiter

Prof. Dr. F.-M. Rateike
Heinrich-Mußmann-Str.1
52428 Jülich
Raum 01A38
T +49.241.6009 53901 (Büro)
rateike(at)fh-aachen.de

Ausstattung

  • Diverse Aufbauten für die physikalischen Versuche in einem Anfängerpraktikum an einer Hochschule
  • Versuche zur Studienvorbereitung im Freshmenjahr 

Versuche

1.1 Dichtebestimmung mit der hydrostatischen Waage 
1.2 Elastizität 
1.3 Viskositätsmessung mit dem Kugelfallviskosimeter 
1.4 Physikalisches Pendel 
1.5 Hooke‘sches Gesetz

2.1 Kalorimetrie, Messung der Schmelzwärme von Eis 
2.2 Thermische Ausdehnung 
2.3 Gasgesetze 
2.4 Wärmeleitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit 

3.1 Temperaturabhängigkeit elektrischer Widerstände 
3.2 Faraday‘sches Gesetz der Elektrolyse 
3.3 Kalibrierung eines Thermoelementes 

4.1 Optische Linsen 
4.2 Prismenspektrometer 
4.3 Gitterspektrum 
4.4 Photometrie: Lambert-Beersches Gesetz

5.1 e/m Spezifische Ladung eines Elektrons 
5.2 Franck-Hertz-Versuch mit xy-Schreiber und PC-Auswertung  

Physik II

Übersicht

Im Physik Labor II werden für fortgeschrittene Studenten des Studiengangs Physikingenieurwesen Versuche zu Themen der Festkörperphysik und der Thermodynamik angeboten. In den Versuchen sollen theoretische physikalische Begriffe, wie Zustandsgröße, Enthalpie, Entropie, Beweglichkeit von Ladungsträgern, Photoeffekt usw. durch Experimente untermauert werden. 

Man lernt in selbstständig geführten Versuchen die Gesetzmäßigkeiten von Realgasen kennen, versteht die Funktionsweise einer Wärmepumpe, untersucht Solarzellen und Solarmodule und erarbeitet sich die elektrische Leitfähigkeit am Beispiel einer HALL-Sonde aus Germanium. 

Die Versuche geben den Studierenden ein besseres Verständnis der theoretischen Gesetzmäßigkeiten und führen den Studierenden hin zum präzise wissenschaftlichen bzw. ingenieurmäßigem arbeiten. Es wird ein besonderer Wert auf die wissenschaftliche Vorgehensweise bei der Datenaufnahme und der Protokollierung des Versuchs gelegt. Der Student gibt zu jedem Versuch ein druckreifes und klar strukturiertes Ergebnisprotoll der Untersuchung ab.

zum Labor Physik II

Ausstattung

  • Messstand zum Thema: Thermische Zustandsgleichung und kritischer Punkt (Phywe-Experiment)
  • Messstand 1: Untersuchung von Schwefelhexafluorid (SF6)
  • Messstand 2: Untersuchung von Ethan (C2H6)
  • Wärmepumpe mit Wärmebädern
  • Photovoltaik-Messstand zur Aufnahme von I-V-Kennlinien an Solarmodulen
  • Photovoltaik Messaufbau in Kombination einer optischen Bank zur Messung von Solarzellen
  • HaLL-Effekt Versuchsaufbauten

Versuche

  • Aufnahme der Zustandsgrößen der Realgase Schwefelhexafluorid (SF6) und Ethan (C2H6).Bestimmung von Kritischer Punkt, Dampfdruck, Verdampfungsenthalpie
  • Untersuchung einer Wärmepumpe, Bestimmungen der Wärmemengen der Reservoire, der Leistungsziffer der Pumpe und des Liefergrades des Kompressors
  • Messungen an Solarzellen und Solarmodulen,  Bestimmung der I-V-Kennlinien, Füllfaktoren und Wirkungsgrad
  • Elektrische Leitfähigkeit und Magnetoleitfähigkeit bei Halbleitern am Beispiel einer Germanium HALL-Sonde

Laborleitung

Prof. Dr.rer.nat. Arnold Förster
Heinrich-Mußmann-Str.1
52428 Jülich
Raum 1A22
T +49.241.6009 53140
F +49.241.6009 53199
foerster(at)fh-aachen.de

Produktentwicklung

Übersicht

CAD/CAM-Anwendungen (Computer Aided Design/ Manufacturing) sind unverzichtbare Werkzeuge der modernen Produktentwicklung und -fertigung. Hierbei spielen zunehmend solche Softwaresysteme eine zentrale Rolle, die den gesamten Produktentstehungsprozess von der Konstruktion bis in die Fertigung abbilden können. Bei dem im Labor für Produktentwicklung eingesetzten Softwarepaket CATIA® V5 handelt es sich um äußerst mächtiges Tool, das weltweit in vielen Unternehmen der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrtindustrie, der zugehörigen Zulieferer sowie Unternehmen aus anderen Branchen eingesetzt wird.

Innerhalb des integrierten CAD-Moduls wird unter anderem die parametrische Modellierung 3-dimensionaler Bauteile und Baugruppen unterstützt. Die Konstruktionsergebnisse können ohne Umwege direkt mit den CAM-Tools weiterverarbeitet werden. Hierbei wird die spanende CNC-Fräsfertigung vollständig simuliert und entsprechende maschinentaugliche Jobcontrolfiles erzeugt. Diese können über das Netzwerk unmittelbar auf die CNC-Fräsmaschine der mechanischen Werkstatt übertragen werden.

Ausstattung

  • 18 Computerarbeitsplätze mit den CAx-System CATIA® V5
  • Plotter
  • Beamer
  • Multimedia-Ausstattung

Laborleitung

Prof. Dr.-Ing. Michael Stellberg
T +49.241.6009 53214
F +49.241.6009 53205
stellberg(at)fh-aachen.de

Steuerungs- und Regelungstechnik

Übersicht

Hier finden Sie in Kürze die Laborübersicht.

Strömungs- und Wärmelehre

Übersicht

Die technische Strömungslehre ist im Ingenieursalltag nicht wegzudenken, sie findet sich in nahezu allen Bereichen des Maschinenbaus und der Energietechnik wieder. Die in der Vorlesung theoretisch vermittelten Kenntnisse und Formelzusammenhänge werden in diesem Praktikum in der Realität veranschaulicht und vertieft.

Mit Hilfe eines strömungstechnischen Versuchsstandes werden die komplexen Zusammenhänge von statischem und dynamischem Druck verdeutlicht und nachhaltig gefestigt.

Wärmeübertragung ist ein komplexer Wirkmechanismus der sowohl in Alltagssituationen als auch in nahezu allen industriellen Anwendungen eine wichtige Rolle spielt und oft unterschätzt wird. Um die verzahnten Zusammenhänge zwischen dem konvektivem Wärmeübergang und der mittels Strahlung übertragener thermischer Energie zu verdeutlichen wird die Energiebilanz beispielhaft für die beiden Versuchsstände aufgestellt.

Hierbei soll verdeutlicht werden, dass neben den Temperaturen weiter Faktoren wie Oberflächenbeschaffenheit, die Geometrie sowie die Abmessungen des zu bilanzierenden Objekts, einen entscheidenden Einfluss haben.

Ausstattung

Hier finden Sie in Kürze eine Übersicht über die Ausstattung und die Versuche des Labors.

Laborleiterin 

Prof.-Dr.-Ing. Isabel Kuperjans
Heinrich-Mußmann-Str.1
52428 Jülich
Raum 00B17
T +49.241.6009 53954 (Büro)
F +49.241.6009 53288
kuperjans(at)fh-aachen.de

Technische Thermodynamik

Übersicht

Im Labor für Technische Thermodynamik (00B07) werden Praktika für die Studierenden der Studiengänge Maschinenbau in Jülich durchgeführt. Das Praktikum gehört zum Modul „Technische Thermodynamik“ und verdeutlicht die verschiedenen Möglichkeiten thermodynamischer Prozesse in der Technik.


Informationen gibt's beim Ansprechpartner Thomas Stracke

Weitere Infos gibt's auf der Laborseite

Ausstattung

  • Motor-Teststand
  • Abgasmessung
  • Kreiselpumpe
  • Kolbenkompressor
  • Radialgebläse
  • Wärmepumpe
  • Dieselmotor
  • Gasturbine und Mikrodieselturbine
  • Kleinwasserturbine
  • Blockheizkraftwerk

Laborleitung

Prof. Dr.-Ing. Christian Faber
Dipl.-Ing. Thomas Stracke
Heinrich-Mußmann-Str.1
52428 Jülich
Raum 00B07
T +49.241.6009 53526 (Büro)
T +49.241.6009 53265 (Labor)
stracke(at)fh-aachen.de

 

 

Umweltschutztechnik

Übersicht

Heute und in absehbarer Zukunft werden fossile Energieträger eine große Rolle im Energiemix spielen. Somit ist die Untersuchung ihrer Umwelteinwirkungen und die Emissionsminderung von großem Interesse.

Im Labor stehen Messgeräte für die Hauptemissionen fossiler Energieträger zur Verfügung, die auch unter schwierigen Bedingungen (z.B. in Müllverbrennungsanlagen) eingesetzt werden können. Die Temperaturmessung in Kesseln ist zur Feuerungsoptimierung und zur Minimierung temperaturgesteuerter Schadgase von Bedeutung. Im Labor steht hierfür ein Teststand zur Verfügung.

 

Ausstattung

  • Nachbildung einer Feuerungsanlage
  • akustische Temperaturmessung
  • Emissions-/ Immissionsmessgeräte

Versuche 

  • Minimierung von Schadgasen (CO, NO): Feuerungsoptimierung
  • akustische Temperaturmessung in Kraftwerksesseln
  • verschiedene Messtechniken von Schadgasen in Feuerungsanlagen

Laborleitung

Prof.-Dr.-Ing. Klaus Brüssermann
T +49.241.6009 53158
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Laboringenieur
Heinz-Georg Werner
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