Willkommen am Fachgebiet Angewandte Elektronik und Funktionale Sicherheit
Das Fachgebiet Angewandte Elektronik und Funktionale Sicherheit (AEFS) widmet sich der Erforschung, Entwicklung und praxisnahen Umsetzung elektronischer Systeme, die unter anspruchsvollen Bedingungen höchste Anforderungen an Zuverlässigkeit, Sicherheit und Lebensdauer erfüllen müssen.
Im Fokus stehen sowohl die physikalischen Grundlagen der Elektrotechnik als auch der modellbasierte Entwurf analoger und digitaler Schaltungen, die Lebensdauerprognose elektronischer Baugruppen sowie die systematische Absicherung der Funktionalen Sicherheit gemäß internationaler Normen (z. B. ISO 26262, IEC 61508, IEC 62304).
Die Forschung adressiert sicherheitsrelevante und robuste Systeme in kritischen Anwendungsfeldern, darunter:
Automobilindustrie (z.B. Steuergeräte, Fahrerassistenzsysteme)
Medizintechnik (z.B. Implantate, bildgebende Systeme)
Luft- und Raumfahrt (z.B. Flugsteuerung, Avionik)
Bahntechnik (z.B. Signaltechnik, Fahrgastinformation)
Energie- und Versorgungssysteme (z.B. Smart Grids, Batteriespeicher)
Vernetzte IoT- und Edge-Computing-Plattformen
In all diesen Bereichen gilt: Elektronische Systeme müssen zuverlässig und sicher funktionieren – unter extremen Umweltbedingungen (Temperatur, Feuchte, Schock, Vibration), über lange Einsatzzeiträume hinweg und stets regelkonform. Die Entwicklung sicherer und langlebiger Elektronik ist damit nicht nur eine ingenieurtechnische, sondern auch eine gesellschaftlich relevante und ökonomisch bedeutende Aufgabe.
Das Fachgebiet AEFS steht für eine enge Verzahnung von Theorie, praxisorientierter Lehre, experimenteller Analyse und industrieller Anwendung. Studierende profitieren von einem systematischen Aufbau aus fundierten ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen, aktuellen methodischen Ansätzen und der praktischen Anwendung in sicherheitskritischen Kontexten.
In der Lehre werden zentrale Inhalte aus der Elektrotechnik, Elektronik, Zuverlässigkeitstechnik und Funktionalen Sicherheit durch Vorlesungen, Laborübungen, Simulationsprojekte und industrienahe Fallstudien vermittelt. Ziel ist es, angehende Ingenieurinnen und Ingenieure darauf vorzubereiten, elektronische Systeme zu entwickeln, systematisch abzusichern und normgerecht zu validieren.
Das Fachgebiet Angewandte Elektronik und Funktionale Sicherheit (AEFS) versteht sich als Bindeglied zwischen wissenschaftlicher Exzellenz und praktischer Relevanz – für eine nachhaltige, sichere und funktionierende technologische Zukunft.
Unsere Forschung liefert praxisrelevante Antworten auf zentrale Fragen:
Dazu zählen physikalisch basierte Prognosemodelle, statistische Ausfallmodelle sowie softwaregestützte Prognoseverfahren, die auf Felddaten oder strukturellen Systemanalysen beruhen.
Dies kann durch den gezielten Einsatz von Selbsttestverfahren, Watchdog-Mechanismen, Redundanzkonzepten und Fehlerisolierungstechniken auf Komponenten- und Systemebene erfolgen.
… weiteren abgeleiteten Sicherheitsnormen effizient umzusetzen und normkonform nachzuweisen?
Berücksichtigt werden internationale Sicherheitsstandards wie ISO 26262 (Automotive), IEC 61508 (allgemeine Funktionale Sicherheit), IEC 62304 (Medizintechnik) und weitere abgeleitete Normen. Eingesetzt werden strukturierte Nachweisverfahren wie Safety Cases, FMEDA (Failure Modes, Effects and Diagnostic Analysis), FTA (Fehlerbaum-Analyse), STPA (System-Theoretic Process Analysis), sowie die quantitative Bewertung über SIL-/ASIL-Berechnungen und Coverage-Analysen.
Hierbei werden konkrete Ausfallraten, Diagnoseabdeckungsgrade (DC), Beta-Faktoren für redundante Strukturen sowie SPFM- und LFM-Werte in funktionale Sicherheitsarchitekturen integriert und rechnerisch nachgewiesen.
Zum Einsatz können Methoden wie Reliability-Growth-Modelle (zur zeitliche Fehlerakkumulation), statische und dynamische Codeanalyse sowie strukturierte Testverfahren zur Absicherung modellbasiert entwickelter Softwarekomponenten kommen.
Es können sowohl Black-Box-Tests als auch Mutationstests eingesetzt, ergänzt durch Coverage-Messungen (z. B. nach MC/DC) sowie die Qualifizierung verwendeter Tools gemäß ISO 26262-8 eingesetzt werden.
Fachgebietsleitung
Prof. Dr. -Ing. Abderrahim Krini
Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe
Fachbereich Informatik und Automation
Fachgebiet Angewandte Elektronik und Funktionale Sicherheit
Campusallee 12 | 32657 Lemgo | Gebäude 1 | Raum 1.514
Phone: +49(0) 5261 702 5658
E-Mail: Abderrahim.Krini(at)th-owl.de