Modellbildung und Simulation

Fakultät

Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik (IuI)

Version

Version 1 vom 27.01.2026.

Modulkennung

11M0594

Niveaustufe

Master

Unterrichtssprache

Deutsch, Englisch

ECTS-Leistungspunkte und Benotung

5.0

Häufigkeit des Angebots des Moduls

Winter- und Sommersemester

Dauer des Moduls

1 Semester

 

 

Kurzbeschreibung

Neben theoretischen Methoden und dem realen Experiment ist die Simulationstechnik heute die dritte Säule der Wissenschaft und stellt die über alle Wissenschaftsbereiche am weitesten verbreitete Problemlösungsstrategie dar. Desweiteren werden Simulationstechniken und -werkzeuge auch in der technischen Entwicklung weitverbreitet und in zunehmendem Maße eingesetzt. Die Studierenden erlangen das notwendige Fachwissen und erlernen die Systematik zur Modellbildung technischer Prozesse (kontinuierlicher und diskontinuierlicher Art), können Modelle und die Ergebnisse von Simulationen kritisch analysieren und bewerten.

Lehr-Lerninhalte

  1. Einführung in die Simulationstechnik.
  2. Systematik der Modellbildung kontinuierlicher und ereignisdiskreter Prozesse.
  3. Modellierungsphilosophien.
  4. Integrationsverfahren.
  5. Simulation kontinuierlicher und ereignisdiskreter Prozesse.
  6. Exemplarisch: Anwendung von Simulationswerkzeugen in der Praxis der technischen Entwicklung.

Gesamtarbeitsaufwand

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

Lehr- und Lernformen
Dozentengebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
15Labor-AktivitätPräsenz-
30VorlesungPräsenz-
Dozentenungebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
58Veranstaltungsvor- und -nachbereitung-
45Prüfungsvorbereitung-
2Erstellung von Prüfungsleistungen-
Benotete Prüfungsleistung
  • Klausur oder
  • mündliche Prüfung
Unbenotete Prüfungsleistung
  • experimentelle Arbeit
Bemerkung zur Prüfungsart

Schriftliche Prüfung oder mündliche Prüfung nach Wahl des Dozenten

Prüfungsdauer und Prüfungsumfang

Benotete Prüfungsleistung:

  • Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung
  • Mündliche Prüfung: siehe Allgemeiner Teil der Prüfungsordnung

Unbenotete Prüfungsleistung:

  • Experimentelle Arbeit: Experiment: insgesamt ca. 6 Versuche

Empfohlene Vorkenntnisse

Vertiefte Kenntnisse in Regelungstechnik, Steuerungstechnik und  Mathematik.

Wissensverbreiterung

Die Absolvent*innen erfassen und verstehen vertiefte wissenschaftliche Methoden zur Modellbildung von komplexen technischen Prozessen und können die Ergebnisse interpretieren. Die Simulationsmethodik können sie analysieren und ihre Grenzen und Aussagen kritisch würdigen.

Wissensvertiefung

Die Absolvent*innen identifizieren, welche wissenschaftliche Methodik bei der Modellbildung und der anschließenden Simulation zu einem aussagekräftigem Ergebnis führt. Dabei werden insbesondere die Randbedingungen aus der Modellvalidierung berücksichtigt.

Nutzung und Transfer

Die Absolvent*innen können begründet eine Simulationsmethodik und die dazugehörige Toolkette unter Berücksichtigung der technischen Randbedingungen auswählen und die Simulationsparameter verständnisbasiert einstellen. Analyse und Design von Prozessen werden einer kritischen Betrachtung unterzogen und mit Hilfe wissenschaftlicher Methodik die Aussagekraft der Simulation festgestellt.

Kommunikation und Kooperation

Die Absolvent*innen können unterschiedliche Simulationsstrategien im Hinblick auf Aussagebereich, Grenzen und Qualität vergleichen und für eine Managemententscheidung mit wissenschaftlicher Methodik aussagekräftig aufbereiten und diskutieren.

Literatur

  • Bungartz, Hans-Joachim: „Modellbildung und Simulation“, Springer Vieweg, 2013.
  • Nollau, Rainer: „Modellierung und Simulation technischer Systeme“, Springer Vieweg, 2009.
  • Westermann, Thomas: „Modellbildung und Simulation“, Springer, 2021.
  • Haußer, Frank: „Mathematische Modellierung mit MATLAB und Octave“, Spektrum, 2019.
  • Strehmel, Karl: „Numerik gewöhnlicher Differentialgleichungen“, Springer Spektrum, 2012.
  • Bosl, A.: "Einführung in MATLAB/Simulink", Carl Hanser, 2020.
  • Pietruszka, W.D.:" MATLAB in der Ingenieurspraxis", Springer Vieweg, 2021.

Verwendbarkeit nach Studiengängen

  • Elektrotechnik (Master)
    • Elektrotechnik M.Sc. (01.09.2025)

    Modulpromotor*in
    • Rehm, Ansgar
    Lehrende
    • Schmidt, Reinhard
    • Rehm, Ansgar