Kraftwärmekopplung (KWK) und Wärmepumpe

Studiengänge mit diesem Modul: Wirtschaftsingenieurwesen - Energiewirtschaft (M.Sc.)

Kurzbeschreibung: Die effiziente Strom- und Wärmeversorgung insbesondere in dezentralen Systemen erfordert intelligente Strom- und Wärmeerzeugungskonzepte. Hierzu gehört die Kraft-Wärme-Kopplung in Blockheizkraftwerken, der Einsatz der Wasserstofftechnologie in Brennstoffzellen sowie die gezielte Ausnutzung von thermischer Energie durch Wärmepumpen. Dieses Modul vermittelt Ingenieuren die Fähigkeit, praxisbezogen auf diesem zukunftsweisenden Gebiet zu arbeiten. Die Studierenden lernen den Aufbau und die Wirkungsweise von dezentraler Erzeugungstechniken kennen. Sie kennen die Fachbegriffe und verstehen das Zusammenwirken der Systemkomponenten. Sie erhalten einen Überblick über die Anwendbarkeit dieser Systeme im energiewirtschaftlichen Zusammenhang und können die Systeme quantitativ berechnen und dimensionieren.

Lehrinhalte: 1. Wärmeversorgung ‐ Konzepte und Wirkungsgrade
2. Energiebilanz der KWK, Kennzahlen
3. Möglichkeiten der KWK und Grundlagen für deren Einsatz
4. Schaltungsvarianten und Arbeitsmaschinen, BHKW
5. Grundlagen zur Auslegung von BHKW
6. Abwärmenutzung und Pinch‐Point
7. Wärmepumpen
8. Brennstoffzellen
9. Wärmerückgewinnung in Prozessen

Lernergebnisse / Kompetenzziele: Wissensverbreiterung
Studierende erlangen fundierte Kenntnisse über die Funktionsweise und Nutzung dezentraler Technologien zur Erzeugung von Strom und Wärme.
Wissensvertiefung
Sie vertiefen im ausgewählten Themenbereich ihr theoretisches Wissen und können dieses auf die Problemstellung aus der Praxis übertragen und selbständig eine Lösung erarbeiten und diese begründen.
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden können die am besten geeignete Technologie für jeweils neu zu definierenden Anwendungsfälle anhand wissenschaftlich fundierter Berechnungen identifizieren.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden kennen die Fachbegriffe des Themengebietes und sind in der Lage sowohl mit Fachexperten als auch mit fachfremden Personen die Vor- und Nachteile bestimmter technischer Konzepte sowohl auf abstrakter Ebene als auch im konkreten Fall zu diskutieren.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden können dezentrale Stromerzeugungstechnologien berechnen und haben die Qualifikation die jeweilige Auslegung zu bewerten, um Serviceleistungen und Wartung sowie für die Genehmigung und Überwachung solcher Anlagen zu begleiten.

Lehrende

Lehr-/Lernkonzept

Workload Dozentengebunden
Std. Workload	Lehrtyp
18	Vorlesungen
2	Übungen
2	Prüfungen
Workload Dozentenungebunden
Std. Workload	Lehrtyp
45	Literaturstudium
28	Kleingruppen
30	Prüfungsvorbereitung

Literatur: Kurzweil, P.:Brennstoffzellentechnik: ViewegLedjeff-Hey, K.: Brennstoffzellen. G.F.MüllerStrauss, K.; Kraftwerkstechnik, Springer VerlagCerbe, G; Wilhelms, G.; Technische Thermodynamik; Hanser FachbuchverlagSuttor, W.: Blockheizkraftwerke, Solarpraxis AG, BerlinSchaumann, G; Schmitz, K.; Kraft-Wärme-Kopplung, Springer-VerlagQuaschning, V.: Regenerative Energiesysteme. Technologie – Berechnung – Simulation. Hanser-VerlagEnergiewirtschaftliche Tagesfragen, FachzeitschriftZeitschrift für Energiewirtschaft, FachzeitschriftSonne, Wind und Wärme, FachzeitschriftEnergie & Management, FachzeitschriftBWK Brennstoff Wärme Kraft, VDI-Magazin, FachzeitschriftNeue Energie, Fachzeitschrift

Prüfungsleistung

Bemerkung zur Prüfungsform: Die Prüfungsform wird zu Beginn der Lehrveranstaltung durch die/den Lehrenden bekanntgegeben.