Alumni Newsletter Vol.19/Nr.01 März 2020

Grau ist alle Theorie

Neue Lehrveranstaltungen in der Elektrotechnik
Mit der Umstellung der Prüfungsordnungen ist der Praxisbezug in der Einstiegsphase des Studiengangs „Elektrotechnik und Informationstechnik“ verstärkt worden.

Studierende bekommen jetzt zum einen zu Beginn des Studiums über den „EITWorkshop“ mehr praktische Einblicke in die komplexe Materie.
Zum anderen sollen die „Frischlinge“ nicht mehr mit Matrizen, Volumenintegralen und Differentialgleichungen „verschreckt“ werden. Die Veranstaltung „Experimental-Elektrotechnik“ mit Prof. Roland Schmechel vom Lehrstuhl „Nanostrukturtechnik“, unterstützt durch die Lehrstühle „Bauelemente der Höchstfrequenzelektronik“ und „Allgemeine und Theoretische Elektrotechnik“, führt die Anfänger stattdessen anhand von anschaulichen Experimenten an die Elektrotechnik heran. Basierend auf Versuchen werden Gesetzmäßigkeiten und Ansätze hergeleitet, die im Rahmen von Veranstaltungen in späteren Semestern vertieft werden.

Angefangen bei der Elektrostatik werden die Grundgesetze des elektrischen Stromkreises experimentell demonstriert. Mit dem Elektromagnetismus kommen Motoren, Generatoren und Transformatoren ins Spiel und eine einfache Einführung in die Halbleiter führt schließlich zu Experimenten mit elementaren elektronischen Schaltungen wie Verstärkern, Kippstufen oder einfachen Regelkreisen. In diesem Zusammenhang gilt ein großer Dank Arndt von Scheidt aus der Fakultät Physik, der die Vorbereitung und Durchführung der Experimente in großem Umfang unterstützt hat.

Alumni Newsletter Vol.19/Nr.01 März 2020

... und grün des Lebens goldner Baum

EIT-Erstsemester-Workshop ermöglicht frühe Praxisarbeit

von Rüdiger Buß

Im soeben beendeten Wintersemester konnten die neu eingeschriebenen Bachelorstudierenden der Elektro- und Informationstechnik zum ersten Mal am sogenannten EIT-Erstsemester-Workshop teilnehmen.

„Wir wollen unsere Studierenden von Beginn an für die Elektrotechnik begeistern“ sagt Prof. Einar Kruis,  Prüfungsausschussvorsitzender und Initiator des neuen EIT-Workshops. „Dabei zeigen wir ihnen anhand praktischer  Problemstellungen, dass zum ganzheitlichen Verständnis neben der Praxis auch der Theorieteil eines Ingenieurstudiums erforderlich ist“, erläutert er weiter.

Zu Beginn des Semesters konnten sich die Teilnehmerinnen und Teilnehmer in dem eigens dafür eingerichteten Moodle-Kurs für ein Thema entscheiden. Zur Auswahl standen hierbei:
• Automatisierung eines autonomen Lego-Mindstorms-Roboters
• Radioastronomie mit Software Defined Radio
• Fernüberwachung von Prozessparametern am Beispiel der pH-Wert-Messung
• Schrittmotorsteuerung
• Aufbau einer automatisierten Nachfüllanlage
• Aufbau einer LED-basierten True-Tone-Leuchte

Jedes Thema wurde in kleinen Gruppen von zwei bis maximal vier Teilnehmern bearbeitet, wobei die Programmierung eines Mikrocomputers wie zum Beispiel Arduino oder Raspberry Pi im Vordergrund stand. Für jede Gruppe gab es zu dem gewählten Thema mehrere Präsenztermine, an denen sich die Studierenden unter fachlicher Anleitung mit der Lösung der unterschiedlichen Problemstellungen auseinandersetzen konnten. Den Abschluss bildete eine Art Messestand, an dem jedes Thema von den Studierenden den jeweils anderen Gruppen vorgestellt wurde.

„Wir sind mit dem Ergebnis dieser ersten, auch für uns Lehrende neuen Veranstaltung mehr als zufrieden“, so Kruis. „Auch die Studierenden hatten Spaß an diesem Workshop und konnten sich bereits zu Beginn ihres Studiums mit spannenden Themen der Elektrotechnik auseinandersetzen.“

 

​Chiplose Funketiketten zum Aufdrucken

Tetris in der Logistik beenden

• von Birte Vierjahn
• 11.10.2019

Der Wagen ist gepackt, einmal noch richtet der Paketbote prüfend das Lesegerät auf die Ladefläche: alles an Bord, nichts vergessen. Gedruckte Funketiketten ohne Chip sollen das künftig ermöglichen. Das Projekt DruIDe*, an dem vier UDE-Ingenieure federführend beteiligt sind, mündet nicht nur in eine neue Technologie, sondern auch in zwei Start-ups, die sich um die Markteinführung kümmern.

Jedes Jahr werden weltweit Milliarden Pakete verschickt – als individuelle Sendung oder Lieferung für den Einzelhandel. Jedes Paket muss bis dato einzeln über seinen Barcode identifiziert werden: richtig drehen, scannen, sinnvoll stapeln in einer Offline-Version des Computerspiele-Klassikers Tetris.

Viel schneller geht es mit einem chiplosen Etikett aus Nanosilizium: Das Silizium kommt in Form von Nanopartikeln aus dem NanoEnergieTechnikZentrum (NETZ) und dem Institut für Energie und Umwelttechnik (IUTA) der Uni. Es wird in eine spezielle Tinte eingebracht, die sich mit einem Tintenstrahldrucker direkt auf das Paket drucken und per Laser zu einer funktionierenden elektronischen Schaltungen verarbeiten lässt. „Wir sind die ersten, die Nanoelektronik aus Silizium drucken können“, erläutert Niels Benson, Professor für Druckbare Materialien für Signalverarbeitende Systeme an der UDE.

Er und seine Kollegen Thomas Kaiser, Daniel Erni und Roland Schmechel arbeiten mit fünf weiteren Institutionen zusammen, darunter mit der Universität Twente (Niederlande).

Neue Technik spart Material

Die neue Technik erleichtert nicht nur Logistikern und Paketboten das Leben, sie spart auch ordentlich Material: Bäume. Denn im Gegensatz zum Barcode ist das RFID-Etikett („radio-frequency identification“) wiederverwendbar, das Paket somit auch. Da es zudem ohne Chip auskommt, liegt sein Preis bei etwa 0,01 € und ist damit rund fünfmal günstiger als sein herkömmliches Pendant.

Zum Thema Datenschutz weiß Prof. Thomas Kaiser: „Zum Auslesen des Etiketts benötigt man ein spezielles Lesegerät. Es funktioniert nur in einem Radius von etwa zehn Metern und verrät lediglich, dass eine bestimmte ID in der Nähe ist.“

Start-up: airCode

Ende Oktober präsentieren die sechs Projektpartner aus den Niederlanden und Deutschland die Innovation auf der Messe „RFID Tomorrow“ in Darmstadt. Vorher haben sie aber noch einen Termin beim Notar: Das Start-up „airCode" arbeitet seit 8. Oktober offiziell an der Markteinführung der Technologie. „Unsere Demonstration basiert noch auf wenigen Bit“, so Kaiser. „Um Milliarden von Objekten unterscheiden zu können, brauchen wir 50 bis 60 Bits. Wir sind zuversichtlich, dass wir das in fünf bis zehn Jahren erreicht haben.“

Auch auf holländischer Seite wird ein neues Unternehmen gegründet, das die Nanotinte vermarkten wird.

*Das Projekt DruIDe wird im Rahmen des INTERREG-Programms Deutschland-Nederland durchgeführt und mit über 3,1 Millionen Euro durch die EU, das niederländische sowie das NRW-Wirtschaftsministerium und die Niedersächsische Staatskanzlei mitfinanziert..

Weitere Informationen:
Fakultät für Ingenieurwissenschaften:
Prof. Niels Benson, Tel. 0203/37 9-1058, niels.benson@uni-due.de
Prof. Thomas Kaiser, Tel. 0203/37 9-1873, thomas.kaiser@uni-due.de

Redaktion: Birte Vierjahn, Tel. 0203/37 9-2427, birte.vierjahn@uni-due.de

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