Model-based dimensioning of components

Simulations are used to make the path to production-ready hardware as efficient and effective as possible (e.g. reduction of development and manufacturing costs due to short development times and reduced scrap). These recognise possible dangers in the context of hardware production and help the manufacturer to correct the errors. The chances of success increase the better the simulation program and the more realistic the components can be described. This is where the research at iFE comes in: On the one hand, work is being done to achieve further approaches of the simulative components to reality. On the other hand, the entire hardware structure is considered as a whole and simulatively examined for EMC emissions and efficiency.

The development of power electronics for battery or hybrid electric vehicles plays an essential role in the context of such vehicles with regard to the overall efficiency. Here it is particularly important to adapt the specifications of the DC concepts to the respective boundary conditions. We use model-based approaches and optimisation methods to investigate the respective properties of hybrid and battery-electric vehicles and to develop a primary energy-saving operation. An example of this is a transmission of a hybrid electric vehicle: based on specified specifications - such as the transmission ratios to be realized, the weight, the overall dimensions or the maximum power losses - the number of gear stages, clutches and their arrangement must be an efficient configuration. This may Very labor-intensive and time-consuming processes can be simplified in part by using optimization processes.

Dazu passend:

Rasche, Rainer

Forschungstätigkeit / Research activities:

An der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe (TH OWL) forscht Professor Rainer Rasche auf den Gebieten:

  • Entwurf und Test mechatronischer Systeme
  • Nachhaltige Verwertung von Elektronikbauteilen

Berufstätigkeit / Employment:

Nach Abschluss seiner Promotion an der Universität Paderborn stieg Rasche bei dSPACE ein. Hier übernahm er Verantwortung im Bereich der Testautomatisierung mittels Hardware-in-the-Loop-Simulationen zur Qualitätssicherung mechatronischer Systeme in der Automobil- und Luftfahrtindustrie. Von 2012 bis 2018 leitete er einen firmenübergreifenden Arbeitskreis zur Standardisierung von Software-Schnittstellen (XIL) für den Zugriff auf Testsysteme im Rahmen des ASAM e. V. (Association for Standardization of Automation and Measuring Systems).

Mitte 2019 wurde er an die TH OWL auf die Professur Mechatronik des Fachbereichs Elektrotechnik und Technische Informatik berufen und ist seither in Lemgo tätig.

Akademische Ausbildung / Academic education:

Rasche studierte Maschinenbau an der Universität Paderborn, an der Western Michigan University, USA und der Ecole Nationale Supérieure d´Arts et Métiers, Paris. Er beschäftigte sich bereits im Studium mit Methoden und der Software-Entwicklung für den Entwurf mechatronischer Systeme. In seiner Promotion entwarf er dezentrale Strategien für autonome Fahrzeuge zum Überqueren einer Kreuzung hinsichtlich unterschiedlicher Gütekriterien.

Verbands- und Gremientätigkeit / Activities in associations and committees:

Leitung der Kommission zur Qualitätsverbesserung in Lehre und Studium des Fachbereichs Elektrotechnik und Technische Informatik.

Kottmeier, Fabian

Forschungstätigkeit / Research activities:

Fabian Kottmeier forscht an Schienenfahrzeugen und Filteranlagen. Hierbei beschäftigt er sich mit der Modellierung und Regelung solcher Systeme.

Fabian Kottmeier conducts research on rail vehicles and filter systems. Here he deals with the modeling and control of such systems.

Berufstätigkeit / Employment:

Seit Juli 2019 ist Kottmeier im iFE als wissenschaftlicher Mitarbeiter angestellt. Vor seinem Studium arbeitete er als Elektroniker bei einem Maschinenbauunternehmen.

Kottmeier has been a research assistant at iFE since July 2019. Before studying, he worked as an electronics technician for a mechanical engineering company.

Akademische Ausbildung / Academic education:

Kottmeier absolvierte ein Bachelor-Studium der Elektrotechnik an der Technischen Hochschule Ostwestfalen Lippe, welches er im Jahr 2019 erfolgreich abschloss.

Kottmeier completed a bachelor's degree in electrical engineering at the OWL University of Applied Sciences and Arts, which he successfully completed in 2019.

Warkentin, Slavi

Forschungstätigkeit / Research activities:

Slavi Warkentin beschäftigt sich im Zuge des Projektes „DC-INDUSTRIE 2“ mit der Realisierung des Transferzentrums. Als Forschungsschwerpunkt beinhaltet dies, die Wechselwirkungen und Kompatibilität von industriellen Anlagen, Komponenten und DC-Versorgungsnetzen zu untersuchen und zu validieren.

Slavi Warkentin is involved in the implementation of the transfer center as part of the "DC INDUSTRIE 2" project. As a research focus, this includes examining and validating the interactions and compatibility of industrial plants, components and DC supply networks.

Berufstätigkeit / Employment:

Vor dem Studium absolvierte Warkentin eine Ausbildung zum Elektroniker für Betriebstechnik bei der Stadtwerke Steinheim GmbH in Verbundausbildung mit der E.ON Westfalen-Weser AG. Während des Studiums erfolgten Anstellungen als Teilzeit-Facharbeiter beim vorherigen Ausbildungsbetrieb, als auch bei der Philips GmbH Photonics Aachen als Werkstudent.

Nach seinem Masterabschluss 2017 arbeitete er als Elektro-Ingenieur bei der Ferchau Engineering GmbH bevor er im selben Jahr beim Ingenieur-Büro Innelekt GmbH eingestellt wurde. Im Jahr 2019 erfolgte der Wechsel an die Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe (TH OWL) als wissenschaftlicher Mitarbeiter.

Before studying, Warkentin completed an apprenticeship as an electronics technician for industrial engineering at Stadtwerke Steinheim GmbH in conjunction with E.ON Westfalen-Weser AG. During his studies, he was employed as a part-time skilled worker at the previous training company, as well as at Philips GmbH Photonics Aachen as a working student.

After completing his master's degree in 2017, he worked as an electrical engineer at Ferchau Engineering GmbH before being hired at the engineering office Innelekt GmbH in the same year. In 2019, the transfer to OWL University of Applied Sciences and Arts (TH OWL) as a research assistant took place.

Akademische Ausbildung / Academic education:

Sein Bachelor-Studium der Elektrotechnik (Ausrichtung: Automatisierungstechnik) absolvierte Warkentin im Jahr 2012 an der TH OWL. Im Anschluss darauf folgte das Master-Studium der Elektrotechnik (Ausrichtung: Systemtechnik und Automatisierung) an der RWTH Aachen welches er im Jahr 2017 erfolgreich beendete.

Warkentin completed his bachelor's degree in electrical engineering (focus: automation technology) in 2012 at the TH OWL. This was followed by a master's degree in electrical engineering (focus: system technology and automation) at RWTH Aachen University, which he successfully completed in 2017.

Bollhöfer, Fynn Christian

Forschungstätigkeit / Research activities:

Im Rahmen der Forschung beschäftigt sich Fynn Bollhöfer mit Energiemanagementsystemen in Wohngebäuden unter Einbeziehung von Wärmepumpen, Photovoltaik und eventuell variablen Stromtarifen.

As part of the research, Fynn Bollhöfer deals with energy management systems in residential buildings, including heat pumps, photovoltaics and possibly variable electricity tariffs.

Berufstätigkeit / Employment:

Bollhöfer hat ein duales Studium im Bereich der Elektrotechnik und daher eine Ausbildung zum Elektroniker für Geräte und Systeme im Jahr 2014 abgeschlossen. Hierbei war er im Zulieferergeschäft im Bereich des Industriedrucks parallel zum Studium bis Juni 2017 tätig. Seit April 2018 ist Bollhöfer als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe (TH OWL) tätig.

Bollhöfer completed a dual degree in electrical engineering and so he completed an apprenticeship as an electronics technician for devices and systems in 2014. Here he worked in the supplier business in the area of ​​industrial printing parallel to his studies until June 2017. Since April 2018, Bollhöfer has been working as a research assistant at the OWL University of Applied Sciences and Arts (TH OWL).

Akademische Ausbildung / Academic education:

Bachelor-Studium der Elektrotechnik und Master-Studium der Mechatronischen Systeme an der HS OWL. Letzteres schloss Bollhöfer im März 2018 ab.

Bachelor's degree in electrical engineering and master's degree in mechatronic systems at the HS OWL. Bollhöfer completed the latter in March 2018.

Spanier, Patrick

Forschungstätigkeit / Research activities:

Patrick Spanier betreut Forschungsprojekte mit industriellen und energietechnischen Schwerpunkten. So ist er aktuell in dem Forschugnsprojekt DC-INDUSTRIE eingesetzt.

Patrick Spanier oversees research projects with a focus on industrial and energy technology. He is currently employed in the DC INDUSTRY research project.

Lehrtätigkeit / Teaching:

Im Rahmen der Lehre übernimmt Spanier die Betreuung von Praktika und Abschlussarbeiten.

As part of the apprenticeship, Spanier takes care of internships and theses.

Berufstätigkeit / Employment:

Seit Abschluss seines Bachelor-Studiums im Jahr 2009 ist Spanier als wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Leistungselektronik und elektronische Antriebe an der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe (TH OWL) beschäftigt. Weiterhin ist er seit 2017 Geschäftsführer des Startups Innelekt GmbH.

Since completing his bachelor's degree in 2009, Spanier has been working as a research assistant in the power electronics and electronic drives working group at the OWL University of Applied Sciences and Arts (TH OWL). He has also been the managing director of the Innelekt GmbH startup since 2017.

Akademische Ausbildung / Academic education:

Spanier studierte Mechatronik im Rahmen seines Bachelor-Studiums (Abschluss 2009) und Mechatronische Systeme im Rahmen seines Master-Studiums (Abschluss 2012) an der TH OWL.

Spanier studied mechatronics as part of his bachelor's degree (degree in 2009) and mechatronic systems as part of his master's degree (degree in 2012) at TH OWL.

Pawlik, Thomas

Forschungstätigkeit / Research activities:

Thomas Pawlik forscht im Rahmen seiner Promotion zu der Optimierung der Gebäudetechnik und des Energiemanagements unter Berücksichtigung unkonventioneller Komponenten.

As part of his doctoral thesis, Thomas Pawlik is researching the optimization of building technology and energy management, taking into account unconventional components.

Berufstätigkeit / Employment:

Bereits während seines Master-Studiums stieg Pawlik als wissenschaftlicher Mitarbeiter in die Arbeitsgruppe Regelungstechnik und Simulation ein. Seit 2014 ist er hier tätig. Pawlik ist Mitglied des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI).

Pawlik joined the control engineering and simulation working group as a research assistant during his master’s degree. He has been working here since 2014. Pawlik is a member of the Association of German Engineers (VDI).

Akademische Ausbildung / Academic education:

Nach Abschluss seines Bachelor-Studiums des Maschinenbaus an der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe (TH OWL) im Jahr 2013, begann Pawlik in demselben Jahr das Master-Studium der Mechatronik an der TH OWL, welches er 2014 abschloss.

After completing his bachelor's degree in mechanical engineering at the OWL University of Applied Sciences and Arts (TH OWL) in 2013, Pawlik began his master's degree in mechatronics at the TH OWL in the same year, which he completed in 2014.

Müller, Tobias

Forschungstätigkeit / Research activities:

Forschungsseitig beschäftigt sich Tobias Müller vorwiegend mit Optimierungsstrategien für Bohrwerkzeuge.

On the research side, Tobias Müller mainly deals with optimization strategies for drilling tools.

Berufstätigkeit / Employment:

Während seines Bachelor-Studiums war Müller als wissenschaftliche Hilfskraft in der Arbeitsgruppe Leistungselektronik und elektrische Antriebe an der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe (TH OWL) angestellt. Seit 2015 ist er in dieser als wissenschaftlicher Mitarbeiter beschäftigt.

During his bachelor's degree, Müller was employed as a research assistant in the power electronics and electrical drives working group at the OWL University of Applied Sciences and Arts (TH OWL). He has been working as a research assistant in this department since 2015.

Akademische Ausbildung / Academic education:

Nach Abschluss seines Bachelor-Studiums der Elektrotechnik/ Automatisierungstechnik im Jahr 2014, begann Müller sein Master-Studium der Mechatronischen Systemean an der damaligen TH OWL, welches er im Jahr 2018 erfolgreich abschloss.

After completing his bachelor's degree in electrical engineering / automation technology in 2014, Müller began his master's degree in mechatronic systems at the then TH OWL, which he successfully completed in 2018.

Koch, Jan-Niklas

Forschungstätigkeit / Research activities:

Jan-Niklas Koch ist in zwei Forschungsprojekten beschäftigt.

Im Projekt "Luftstrom" arbeitet er an der Optimierung von Hochvolt-Nebenaggregat-Wechselrichtern mit Potentialtrennung für Nutzfahrzeuge unter Verwendung von Wide-Bandgap-Leistungshalbleitern. Hierbei konzentriert er sich vorwiegend auf Verbesserung des Wirkungsgrads mittels Simulation, Auslegung der elektrischen Komponenten sowoe Erstellung des PCB-Layouts und Inbetriebnahme der Regelung. Ziel ist es, eine reine Luftkühlung zu erlangen.

Im Projekt "DC Industrie" beschäftig sich Koch hauptsächlich mit den Leistungs-/ Energiemessungen in Industrieanlagen sowie der Entwicklung und Durchführung von Messszenarien zur Verifizierung von Einzelgeräten in DC Netzen.

Jan-Niklas Koch is involved in two research projects.

In the "Airflow" project, he is working on the optimization of high-voltage auxiliary unit inverters with electrical isolation for commercial vehicles using wide-bandgap power semiconductors. He mainly focuses on improving efficiency by means of simulation, designing the electrical components, creating the PCB layout and commissioning the control system. The goal is to achieve pure air cooling.

In the "DC Industry" project, Koch mainly deals with the power / energy measurements in industrial plants as well as the development and implementation of measurement scenarios for the verification of individual devices in DC networks.

Berufstätigkeit / Employment:

Nach Abschluss seines Bachelor-Studiums begann Koch seine Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Leistungselektronik und elektrische Antriebe an der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe (TH OWL).

After completing his bachelor's degree, Koch began his work as a research assistant in the power electronics and electrical drives working group at the OWL University of Applied Sciences and Arts (TH OWL).

Akademische Ausbildung / Academic education:

Im Jahr 2013 beendete Koch sein Bachelor-Studium der Elektrotechnik / Automatisierungstechnik an der damaligen TH OWL. Im Jahr 2018 beendete er hier auch erfolgreich sein Master-Studium der Elektrotechnik.

In 2013, Koch completed his bachelor's degree in electrical engineering / automation technology at what was then the TH OWL. In 2018 he also successfully completed his master's degree in electrical engineering.

Klepp, Georg

Forschungstätigkeit / Research activities:

Im Rahmen seiner Forschung untersucht Professor Georg Klepp die Energieeffizienzsteigerung von industriellen Anlagen und Maschinen, insbesondere Strömungsmaschinen.

As part of his research, Professor Georg Klepp examines the increase in energy efficiency of industrial plants and machines, especially turbo machines.

Berufstätigkeit / Employment:

Während seiner industriellen Tätigkeit befasste sich Klepp unter anderem mit der energetischen Optimierung von Strömungs- und Reaktionsführung in der Prozessindustrie sowie dem Wärmemanagement in der Antriebstechnik, der Entwicklung und Umsetzung neuer Konzepte für das Energiemanagement in der Gebäudetechnik, Optimierung von Kühlprozessen (Luftkühlung) sowie Entwicklung energieoptimierter Radialmaschinen, Axialmaschinen und Schraubenmaschinen. Ein Schwerpunkt ist die Modellierung und Berechnung unterschiedlicher anspruchsvoller energie- und strömungstechnischer Prozesse auf der Basis der numerischen Simulationen. Seit September 2011 leitet er im Fachbereich Maschinentechnik und Mechatronik das Labor für Strömungsmaschinen und Fluiddynamik.

During his industrial activity, Klepp dealt with, among other things, the energetic optimisation of flow and reaction control in the process industry and heat management in drive technology, the development and implementation of new concepts for energy management in building technology, optimisation of cooling processes (air cooling) and the development of energy-optimised ones Radial machines, axial machines and screw machines. One focus is the modeling and calculation of different demanding energy and fluidic processes based on the numerical simulations. Since September 2011, he is the head of the laboratory for fluid-flow machines and fluid dynamics in the mechanical engineering and mechatronics department.

Akademische Ausbildung / Academic education:

Klepp studierte Maschinenbau an der Ruhr-Universität Bochum und wurde 1999 als Mitglied des Graduiertenkollegs „Modellierung Berechnung und Identifikation Mechanischer Systeme“ der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg für seine Arbeit „Strömung und Wärmeübergang bei der Intensivkühlung“ promoviert.

Klepp studied mechanical engineering at the Ruhr University in Bochum and received his doctorate in 1999 as a member of the Research Training Group "Modeling Calculation and Identification of Mechanical Systems" at the Otto von Guericke University Magdeburg for his work "Flow and heat transfer in intensive cooling".

Verbands- und Gremientätigkeiten / Activities in associations and committees:

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Griese, Martin

Forschungstätigkeit / Research activities:

Seitens Forschung fokussiert sich Martin Griese auf die Untersuchung von Energiesystemen mit hohem Anteil erneuerbarer Energieträger unter Einbezug der Sektorkopplung. Mit dem Ziel der Promotion untersucht er geeignete Methoden zur ganzheitlichen Optimierung von Betriebsführung, Dimensionierung und Struktur derartiger Systeme.

On the research side, Martin Griese focuses on the investigation of energy systems with a high proportion of renewable energy sources, including sector coupling. With the aim of obtaining a doctorate, he examines suitable methods for the holistic optimization of operational management, dimensioning and structure of such systems.

Berufstätigkeit / Employment:

Seit 2013 ist Griese an der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe (TH OWL) als wissenschaftlicher Mitarbeiter in Forschung und Lehre angestellt.

Since 2013, Griese has been employed as a research assistant in research and teaching at the OWL University of Applied Sciences and Arts (TH OWL).

Akademische Ausbildung / Academic education:

Griese studierte Elektrotechnik im Bachelor-Studium in der Zeit von 2008-2011 und schloss das Master-Stidum mechatronische Systeme an der damaligen TH OWL an, welches er im Jahr 2013 beendete.

Griese studied electrical engineering in his bachelor's degree from 2008-2011 and joined the master's degree in mechatronic systems at the then TH OWL, which he finished in 2013.

Christophliemke, Tobias

Lehrtätigkeit / Teaching:

Im Rahmen der Lehre ist Tobias Christophliemke für folgende Übungen/ Praktika verantwortlich:

  • Grundgebiete Elektrotechnik 1/2
  • Vertiefung Elektrotechnik
  • Sensortechnik
  • Optische Übertragungstechnik und Sensorik
  • Messtechnik
  • Messtechnikpraktikum
  • Photonik
  • Theorie elektromagnetischer Felder

As part of the teaching, Tobias Christophliemke is responsible for the following exercises / internships:     

  • Basic areas of electrical engineering 1/2     
  • Specialization in electrical engineering     
  • Sensor technology     
  • Optical transmission technology and sensors     
  • Measuring technology     
  • Measurement Internship     
  • Photonics     
  • Theory of electromagnetic fields

Berufstätigkeit / Employment:

Nach Abschluss seines Studiums war Christophliemke bei der Müller Elektronik GmbH & Co. KG als Hardware-Entwickler für Sensorik im Bereich der Landmaschinentechnik tätig. Seit 2010 ist er an der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe TH OWL) als wissenschaftlicher Mitarbeiter angestellt.

After completing his studies, Christophliemke worked at Müller Elektronik GmbH & Co. KG as a hardware developer for sensors in the field of agricultural machinery. Since 2010 he has been employed as a research assistant at the OWL University of Applied Sciences and Arts (TH OWL).

Akademische Ausbildung / Academic education:

Christophliemke studierte Elektrotechnik an der TH OWL, das er im Jahr 2008 als Diplom-Ingenieur erfolgreich abschloss.

Christophliemke studied electrical engineering at the TH OWL, which he successfully completed in 2008 as a graduate engineer.

Schulte, Thomas

Forschungstätigkeit / Research activity:

Professor Thomas Schulte forscht primär zu  dem Thema Echtzeit- und Hardware-in-the-Loop-Simulation von Energiesystemen und Komponenten. Seit 2017 leitet er das Institut Future Energy.

Professor Thomas Schulte primarily conducts research on real-time and hardware-in-the-loop simulation of energy systems and components. He is the director of the Future Energy Institute since 2017.

Berufstätigkeit / Employment:

Nach Abschluss seiner Promotion war Schulte bei der dSPACE GmbH als Senior-Applikationsingenieur und Teamleiter für die Entwicklung von Hard-, Software und Simulationsmodellen sowie die Projektdurchführung für die HIL-Simulation elektrischer Antriebe und Leistungselektronik zuständig. Seit 2010 leitet er das Fachgebiet Regelungstechnik und Simulation (ehem. Simulation technischer Systeme) im Fachbereich Elektrotechnik und Technische Informatik der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe.

After completing his doctorate, Schulte was responsible at dSPACE GmbH as a senior application engineer and team leader for the development of hardware, software and simulation models as well as project implementation for the HIL simulation of electrical drives and power electronics. Since 2010, he manages the control engineering and simulation department (formerly simulation of technical systems) in the electrical engineering and computer engineering department of the OWL University of Applied Sciences and Arts.

Akademische Ausbildung / Academic education:

Schulte hat an der Universität Paderborn Elektrotechnik studiert und wurde 2004 im Fachbereich Elektrotechnik für seine Arbeit „Stromrichter und Regelungskonzepte für Ultraschall-Wanderwellenmotoren“ mit Auszeichnung promoviert.

Schulte studied electrical engineering at the University of Paderborn and received his doctorate with distinction in 2004 in the electrical engineering department for his work "Power converters and control concepts for ultrasonic traveling wave motors".

Verbands- und Gremientätigkeit / Activities in associations and committees:

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