Schlüssel für effiziente und nachhaltige Technologien

Sobald ein technisches System einen Aktor hat oder ein Prozess einen einstellbaren Parameter besitzt, stellst Du Dir als Automatisierungstechniker:in die Frage, wie man das System oder den Prozess effizienter und intelligenter gestalten kann, um beispielsweise Ressourcen und Energie und damit Kosten zu sparen. Das soll nicht nur dem Menschen, sondern auch seiner Umwelt zugutekommen.

Anwendungsfelder

Die Automatisierungstechnik umfasst die Gebiete

• Robotik: Industrierobotik (z.B. Roboterarme), autonomes Fahren, andere mobile Robotik (z.B. für Transport), Medizinrobotik
• Regelung Regenerativer Energieanlagen: Wind- und Solarkraftanlagen
• Industrie & Anlagenbau: Prozessindustrieoptimierung (Chemie- und Pharmaindustrie, Öl- und Gasförderung, Metall- und Papierindustrie), Anlagenautomatisierung, Logistik
• Regelungen in Luft- und Raumfahrt: Flugzeuge, Satelliten, Raketen

Schwerpunkt in der Lehre

Im Bachelor werden die Grundlagen der Regelungstechnik vermittelt, die Dir einen universellen Werkzeugsatz an die Hand geben, um beliebige Prozesse und Systeme zu regeln, sprich effizient und automatisiert steuern.
Vor der Regelung müssen die Prozesse und technischen Systeme aber verstanden werden, was unter dem Namen Modellbildung und Identifikation gelehrt wird.
In verschiedenen Praktika und Projektseminaren lernst Du unterschiedliche technische Systeme z.B. technische Fluidanlagen, Helikopter, Flugzeug, Containerkran, autonomes Auto und viele mehr kennen und wendest auf diese dann Regelungen und gelernte Automatisierungskonzepte an.
Im Master werden Dir fortschrittliche und moderne Regelungsmethoden vermittelt. Dabei setzt Du Konzepte aus der Optimierung und der künstlichen Intelligenz um.
Hier kannst Du flexibel unterschiedlichste Schwerpunkte in Deinem Studium setzten: Beispielsweise in Methoden des maschinellen Lernens, Konzepte des autonomen Fahrens, Grundlagen der Bildverarbeitung, oder der Regelung cyberphysischer Systeme.

Berufsfelder

So divers und vielversprechend wie die Anwedungsfelder von Automatisierungstechniker:innen sind auch deren Jobaussichten. Egal ob Forschung, Entwicklung, Planung, Organisation oder Vertrieb. Überall werden Automatisierungstechniker:innen gebraucht und geschätzt.
Du möchtest das autonome Auto von morgen bauen, welches auch den widrigsten Wetterbedingungen trotzt? Du möchtest moderne Wasserstoffanlagen entwerfen? …Flugzeuge autonom fliegen lassen? …Raketen sicher landen können? … Bioreaktoren entwickeln? … Medizin und Impfstoffe schneller verschicken? … Einen chemischen Prozess umwelchtfreudnlicher gestalten?
Das Know-How von Automatisierungstechniker:innen ist hier überall gefragt. Und deswegen suchen Firmen wie die ESA, Bosch, Evonik, Zeiss, Merck, ABB, Continental, Sirona, Kuka, Porsche, Airbus und viele mehr auch ständig nach Dir.

Die digitale Welt gestalten

Die Vertiefung Datentechnik im Bachelor-/Master-Studiengang Elektrotechnik an der TU Darmstadt fokussiert sich auf die Theorie und Anwendung von Datenverarbeitungssystemen, -netzwerken und -technologien. Sie umfasst Aspekte der Informationsübertragung, Datenanalyse, Signalverarbeitung, Software-Engineering, Embedded-System-Entwicklung und Schaltungstechnik.

Anwendungsfelder

Die Kenntnisse aus der Vertiefung Datentechnik sind in einer Vielzahl von Bereichen gefragt, darunter Telekommunikation, Internet of Things (IoT), Industrie 4.0, Medizintechnik, autonomes Fahren, Energiewende, künstliche Intelligenz und Robotik. Absolventen sind in der Lage, komplexe Systeme zu entwerfen, zu implementieren und zu optimieren, die große Datenmengen verarbeiten und übertragen können.

Schwerpunkte in der Lehre

Die Lehrinhalte decken eine breite Palette von Themen ab, einschließlich digitaler Signalverarbeitung, Codierungstheorie, drahtloser Kommunikation, Netzwerke, Rechnerarchitektur, eingebettete Systeme, Software-Engineering, Embedded-System-Entwicklung, Machine Learning und Big Data-Analyse. Praktische Übungen, Laborarbeiten und Projektarbeit sind integrale Bestandteile des Studiums, um den Studierenden praktische Erfahrungen zu vermitteln und sie auf reale Herausforderungen vorzubereiten.

Berufsfelder

Absolventen mit einer Vertiefung in Datentechnik finden Beschäftigungsmöglichkeiten in verschiedenen Branchen, darunter Telekommunikationsunternehmen, Softwareentwicklung, IT-Consulting, Automobilindustrie, Medizintechnikunternehmen, Forschungsinstitute und Unternehmen im Bereich der Energiewende. Mögliche Berufsbezeichnungen umfassen Dateningenieur, Systemarchitekt, Netzwerkadministrator, Signalverarbeitungsspezialist, IoT-Entwickler, Software- und Hardware-Entwickler für Embedded-Systeme und Forscher im Bereich der künstlichen Intelligenz. In der Energiewende spielen sie eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung und Implementierung von Technologien zur Integration erneuerbarer Energien, Energieeffizienz und Smart Grids.

Model. Solve. Create.

CMEE beschäftigt sich mit der physikalischen und datengetriebenen Modellierung und Simulation und Optimierung von elektrotechnischen Phänomenen, Geräten und ggf. Prozessen.

Anwendungsfelder

CMEE ist wie die Mathematik oder Informatik eine Querschnittsdisziplin, die primär methodische Kompetenzen vermittelt. Diese Kompetenzen kommen bei der computergestützten Optimierung von elektrischen Maschinen oder Hochspannungsableitern genauso zum Einsatz wie bei der Simulation von biomolekularen Schaltkreismodellen in der synthetischen Biologie. Auch Strompreismodelle basieren auf probabilistischen Modellen und werden mit numerischen Verfahren berechnet. Um dieser Flexibilität in der Anwendung gerecht zu werden, sieht der Studienplan von CMEE eine Vertiefung in mindestens einem Anwendungsfeld vor.

Schwerpunkte in der Lehre

Die Lerninhalte decken die Grundlagen des wissenschaftlichen Rechnens, z.B. Diskretisierungsverfahren für Differentialgleichungen wie die Maxwell’schen Gleichungen, aber auch datengetriebene Ansätze wie das maschinelle Lernen im Kontext elektrotechnischer Fragestellungen ab. In diesen Disziplinen sind die TU Darmstadt und die Lehrenden des Studiengangs exzellent in Forschung und Lehre ausgewiesen, z.B. sichtbar durch das Querschnittsthema Computational Engineering, das im Rahmen der Exzellenzinitiative an der TU Darmstadt verankert wurde oder durch die Beteiligung am hessischen Zentrum für Künstliche Intelligenz.

Berufsfelder

Absolvent:innen der Vertiefung CMEE arbeiten oft als Simulations- oder Berechnungsingenieur:in und führen mittels Simulationssoftware virtuelle Computerexperimente in der Elektroindustrie durch. Sie arbeiten aber auch als Software-Entwickler:innen, die komplexe numerische Algorithmen entwickeln und implementieren, im Projektmanagement z.B. in der Medizintechnik, als Berater:innen für Digitalisierungsfragen oder als Gründer von IT-Firmen.

Lösungen für die Energiewende

Die Elektrische Energietechnik beschäftigt sich mit dem umfassenden Gestalten, Erzeugen, Verteilen und der effizienten Nutzung elektrischer Energie.

Anwendungsfelder

Die Elektrische Energietechnik ist entscheidend für alle Lebensbereiche, da elektrische Energie heutzutage die Grundvoraussetzung moderner Gesellschaft darstellt. Ingenieur:in in der Energietechnik sind daher gefragter denn je. Die Herausforderung besteht darin, nicht nur eine sichere Energieversorgung zu gewährleisten, sondern diese auch wirtschaftlich effizient und umweltfreundlich zu gestalten. Du gestaltest aktive eine nachhaltigen Energieversorgung mit.

Schwerpunkt in der Lehre

Deine Lehrinhalte bilden sämtliche Facetten von Energieerzeugung bis zum Verbrauch ab. Um in Zukunft die zentrale Rolle der Energieversorgung für technologischen Fortschritt zu sichern, erlernen unsere Studierenden die technischen Grundkenntnisse, welche für das Erzeugen, Übertragen und Verwenden elektrischer Energie nötig sind. Jedoch konzentrieren sich deine Lehrveranstaltungen nicht nur auf technische Aspekte, sondern legen besonderen Wert auf die Interdisziplinarität und das Verstehen der technischen Zusammenhänge verschiedenster Systeme, darunter der Einsatz von Erzeugungsanlagen und Speichern mittels Optimierung, probabilistischer Modelle und machine learning.

Berufsfelder

Die Berufsfelder für unsere Absolventen:innen erstrecken sich über Unternehmen der Energieversorgung, herstellende Industrie, Verkehrsunternehmen und öffentlich-rechtliche Institutionen bis hin zum klassischen Ingenieurbüro. Hierbei kannst du als ausgebildete Ingenieur:in in unterschiedlichen Bereichen tätig sein: von der Produktentwicklung über Anlagenplanung bis hin als Fachkraft mit Personalverantwortung. Mit deinem Studienabschluss an der TU Darmstadt punktest du vor allem durch deine Spezialisierung und Interdisziplinarität. Im Kontext der Energiewende gibt es viele spannende Herausforderungen, an denen Du mitwirken kannst.

Vernetzung von Menschen, Geräten und Industrie

Die Vertiefung Kommunikationstechnik und Sensorsysteme befasst sich mit neuen Technologien über die gesamte Bandbreite von der Theorie, Hardware, Software bis hin zum kompletten System und Netzwerk, um Kommunikation und Sensorik effizienter zu gestalten. KTS Themen sind Innovationstreiber in vielen Branchen.

Anwendungsfelder

Die Vertiefung ist sehr breit aufgestellt, woraus sich zahlreiche Anwendungsfelder mit zahlreichen Berufsbildern ergeben. Einige Beispiele:

• Biomedizin
• Sicherheitstechnik
• Halbleitertechnik
• Lokalisation und Navigation
• Smarte und resiliente Infrastruktur
• Maschinelles Lernen
• Spektroskopie und optische Sensorik
• Mikrowellen- und Höchstfrequenztechnik bis hin zu Terahertzwellen
• Mobilfunk- und Satellitentechnik

Darstellung der Schwerpunkte in der Lehre

Die Lehrinhalte spiegeln die große Bandbreite der Vertiefung wider, für jeden ist etwas dabei. Beginnend bei theoretischen Grundlagen zur Signalverarbeitung, Kommunikations- und Informationstheorie wird schnell der Bogen gespannt zu anwendungsnahen Themen wie der Antennentechnik, optische & Hochfrequenzbauteile und Systeme bis hin zur synthetischen Biologie.

Berufsfelder

Mit einem Abschluss mit der Vertiefung KTS in der Tasche habt ihr die Qual der Wahl beim Beruf. Ob fachfremd im Finanzwesen oder als Datentechniker, ganz fachnah in der Grundlagenforschung oder sehr angewandt in der Industrie: euch stehen viele Türen offen. Ihr seid hochqualifiziert für aktuelle Berufe im Informationszeitalter.

Elektrotechnische Hardware Systeme

Sensoren, Aktoren und Elektronik sind heute keine getrennten Funktionsblöcke, sondern verschmelzen sowohl räumlich als auch funktional immer mehr (Integration).

Anwendungsfelder

Von kompletten Systemen bis hin zur Mikro- und Nanoelektronik: Im Bereich Sensoren, Aktoren und Elektronik (SAE), arbeiten wir mit Abmessungen mehrerer Größenordnungen. Das Bauen von Hardware gehört genau wie das Durchführen von Messungen und Rechnungen zu unseren Aufgabengebieten. Miniaturisierte Sensoren und Aktoren sind aus der Automobil-, Automatisierungs- und Medizintechnik nicht mehr wegzudenken, sei es in Airbags, Positioniersystemen oder Operations- und Diagnosegeräten.

Schwerpunkt in der Lehre

Ohne fundierte Kenntnisse über Sensor- sowie Material- und Bauteil-Eigenschaften und das physikalische Auslesen/Verstärken bzw. die Signalaufbereitung durch analoge und digitale Elektronik ist der Entwurf eines Sensorsystems schlichtweg unmöglich. Unsere Lehrschwerpunkte umfassen daher die Theorie und Anwendung von Sensoren, Aktoren und Elektronik in verschiedenen Bereichen. Wir vermitteln Kenntnisse über die Entwurfs- und Umsetzungsprozesse von SAE-Systemen sowie die Integration von Mikro- und Nanosystemen. Zudem bieten wir Einblicke in moderne Technologien wie Elektronik, neue Materialien und Verfahren (CAD, 3D-Druck) sowie innovative Entwurfswerkzeuge und Modellierungsmethoden.

Berufsfelder

SAE macht dich zu einer gefragten Top-Spezialistin für die Entwicklung aber auch die Forschung. Unsere Studierenden sind auf vielfältige Karrierewege vorbereitet. Sie können in Bereichen wie autonomes Fahren und Elektromobilität, Robotik und künstliche Intelligenz, Industrie 4.0 und Internet-of-Things, Unterhaltungselektronik und Kommunikation, Medizin- und Biomedizintechnik, sowie Mensch-Maschine-Interaktion und Automatisierungstechnik tätig werden. Durch deine fundierte Ausbildung bist du in der Lage, innovative Lösungen in diesen zukunftsweisenden Branchen zu entwickeln und umzusetzen.

Grundlagen für Mobilität, Robotik und Vernetzung

In der heutigen Welt sind Geräte und Anwendungen zunehmend vernetzt und tauschen kontinuierlich Messdaten und Informationen per Funkschnittstelle aus, um ihr Verhalten im Hinblick auf gemeinsame übergeordnete Ziele zu koordinieren. Dabei spielen Aspekte wie die Optimierung des Kommunikationsaufwands, die koordinierte Verwaltung der verfügbaren Rechen-, Speicher- und Batterieressourcen im Netzwerk sowie die Effizienz der verteilten Signalverarbeitungs-, Lern- und Regelungsalgorithmen eine große Rolle.

Anwendungsfelder

Verteilte autonome Systeme (VAS), oft auch als Multiagentensysteme bezeichnet, finden in zahlreichen Bereichen Anwendung. In der Logistik verwalten autonome Agenten Lagerbestände, optimieren Transportwege und reduzieren Lieferzeiten. Im Verkehrsmanagement koordinieren autonome Fahrzeuge gemeinsam den Verkehrsfluss in Städten, verhindern Staus und optimieren Fahrtrouten. In intelligenten Energiesystemen optimieren dezentrale Agenten die Energieverteilung, überwachen den Energieverbrauch und integrieren erneuerbare Energiequellen. In intelligenten Fabriken automatisieren und optimieren Roboteragenten die Produktionsprozesse, einschließlich Montage, Inspektion und Wartung. In Handelssystemen führen dezentrale Agenten Marktanalysen durch, entwickeln Handelsstrategien und führen Transaktionen aus. In der Telekommunikation optimieren Agenten die Ressourcennutzung, überwachen das Netzwerk, erkennen Anomalien und reagieren auf Sicherheitsbedrohungen. Im Gesundheitswesen erheben und analysieren Agenten medizinische Daten, unterstützen die Diagnose und machen Therapievorschläge. In online Empfehlungssystemen personalisieren Agenten die Online-Einkaufserlebnisse der Nutzer, analysieren deren Verhalten, geben Produktempfehlungen und vermitteln den Verkauf. Im Katastrophenschutz koordinieren Agenten Rettungseinsätze, überwachen gefährdete Gebiete und unterstützen die Entscheidungsfindung in Krisensituationen. In der künstlichen Intelligenz lösen VAS gemeinsam Probleme und lernen voneinander, während sie die Sicherheit und Privatheit lokaler Datenbestände gewährleisten.

Schwerpunkt in der Lehre

Seit Mitte des letzten Jahrhunderts haben sich verschiedene grundlegende Teildisziplinen der Elektrotechnik, wie die Kommunikationstheorie, die Signaltheorie, die Regelungstechnik, die Informationstheorie, die Informatik und die Theorie des maschinellen Lernens, unabhängig voneinander weiterentwickelt. Mit der zunehmenden Vernetzung und den damit verbundenen Möglichkeiten und Herausforderungen im Zusammenhang mit verteilten autonomen Systemen beobachten wir eine Umkehr dieser Entwicklung. Die genannten grundlegenden Teilgebiete der Elektrotechnik bilden zusammen mit der mathematischen Optimierung und der Graphentheorie die Schwerpunkte in der Lehre der Vertiefung VAS.

Berufsfelder

Studierende der Vertiefung VAS erhalten eine umfassende Ausbildung in den oben genannten grundlegenden Teilbereichen der Elektrotechnik. Sie werden im Rahmen des wissenschaftlichen Studiums systematisch darauf vorbereitet in der Forschung und Entwicklung sowohl in Universitäten und Forschungsinstituten als auch in der Industrie wichtige Beiträge zu vernetzten und verteilten Systemen in vielfältigen Anwendungsbereichen zu leisten.