Lehrveranstaltungen
Grundlage:
Die Entwicklung des Strombedarfs wird in den nächsten Jahren weiter steigen, weltweit wird bis 2035 gem. "VGB-Zahlen und Fakten 2013/14" ein Anstieg um mehr als 70% im Vergleich zum Jahr 2010 erwartet. Dabei werden fossile Energieträger zu einem großen Teil zur Deckung dieses Bedarfes beitragen.
Nicht nur zur Deckung dieses Bedarfes, sondern auch für den Ersatz veralteter Kraftwerke müssen welt- und europaweit neue Kraftwerke gebaut werden, zur Zeit werden mehrere Projekte realisiert, weitere sind geplant. Hierbei kommen überwiegend Wärmekraftwerke zum Einsatz, z. B. als Kohle- und Gaskraftwerke und Kernkraftwerke. Auch in der EU wird der Einsatz fossiler Energieträger und von Kernkraftwerken zur Deckung des Strombedarfes beitragen.
Es besteht daher aktuell und langfristig ein Bedarf an Ingenieuren für Planung, Bau und Inbetriebnahme von Kraftwerken und Kraftwerkskomponenten, für Serviceleistungen und Wartung sowie für die Genehmigung und Überwachung durch die Behörden und Gutachter.
Inhalte:
Im Rahmen dieser Lehrveranstaltung lernen die Studierenden den Aufbau und die Wirkungsweise von Kraftwerken kennen sowie die Möglichkeiten zur Verbesserung des Wirkungsgrades bei fortgeschrittenen Kraftwerkskonzepten. Sie erwerben Fertigkeiten beim Lösen anwendungsbezogener Aufgabenstellungen.
Auf die Bedingungen bzw. Voraussetzungen zum Betrieb von Anlagen zur dezentralen Energiebereitstellung (z. B. BHKW) wird ebenso eingegangen, wie auf die Technik zur zentralen Stromerzeugung.
Neben den unterschiedlichen Kraftwerken (Kernkraftwerke: z. B. Kernphysikalische Grundlagen, Reaktortypen; Besprechung von Vorkommnissen (Fukushima)), Fossil befeuerte Kraftwerke: z. B. Feuerungen, Kesselbauarten) werden grundlegende Daten zur Energie- und Kraftwerkstechnik vermittelt.
Der zur Anwendung kommende Kreisprozess, der Clausius-Rankine-Prozess, wird dargestellt, Wirkungsgrad steigernde Maßnahmen werden entwickelt.
Zur Beurteilung des Wasser-Dampf-Kreislaufes kommt das Simulations-Tool "EBSILON ®“ zum Einsatz, somit können Änderungen einzelner Parameter und Komponenten bewertet werden.
Betriebsrelevante Kraftwerkskomponenten werden ebenso behandelt wie Bauteile, die den Umweltschutz sicher stellen.
Exkursionen und Beiträge aus Unternehmen der Energietechnik bieten die Möglichkeit zur Darstellung und Diskussion der beruflichen Praxis.
Weitere Infos sind hier zu finden.
Die Fluiddynamik spielt in Naturwissenschaft und Technik eine wichtige Rolle. Vielfältige Anwendungen finden sich im Fahrzeug-, Flugzeug- und Schiffbau und Bauwesen aber auch in der Verfahrenstechnik und Energietechnik.
Vermittelt werden die Grundlagen der Fluidmechanik und deren Anwendung zur Lösung strömungstechnischer Probleme aus der Praxis.
Die Vorlesungsinhalte werden durch Übungen und praktische Beispiele ergänzt.
Unterlagen zur Vorlesung werden im StudIP zur Verfügung gestellt.
Weitere Informationen sind hier zu finden.
Die Thermodynamik ist als Teilgebiet der Physik eine allgemeine Energielehre. Sie befasst sich mit den verschiedenen Erscheinungsformen der Energie, mit den Umwandlungen von Energien und mit den Eigenschaften der Materie, die eng mit der Energieumwandlung verknüpft sind.
Im Interesse einer praxisorientierten Vermittlung des Lehrinhaltes werden die technischen Kreisprozesse ausführlich behandelt. Einen breiten Raum nimmt daher die Diskussion der Arbeitsprozesse bei Verbrennungsmotoren und bei Gasturbinen ein.
Eine Lehre von der Thermodynamik für Ingenieure verfolgt drei Ziele:
- Es sollen die allgemeinen Gesetze der Energieumwandlung bereitgestellt werden,
- es sollen die Eigenschaften der Materie untersucht, und
- es soll an ausgewählten, aber charakteristischen Beispiele gezeigt werden, wie diese Gesetze auf technische Prozesse anzuwenden sind.
In dieser Vorlesung wird die Thermodynamik als allgemeine Lehre von Gleichgewichtszuständen definiert. Es werden vorwiegend Energieumwandlungen und Eigenschaften von Materie beim Übergang von einem Gleichgewichtszustand in den anderen behandelt. Dabei wird die Materie in dieser Vorlesung zuerst nur als Einstoffsystem (eine Phase) betrachtet.
Weitere Informationen finden Sie hier.
Thermodynamik-Praktikum
Informationen zur Durchführung der Thermodynamik-Praktika und die entsprechenden Arbeitsunterlagen stehen auf den Seiten des "Labor für Angewandte Thermodynamik (LAT)" zur Verfügung.
Die Bereitstellung von elektrischer und thermischer Energie sind eine unverzichtbare Voraussetzung für eine moderne Industrie und für die Deckung des Energiebedarfs der Menschen für die Gebäudetechnik und für die Mobilität. Dabei werden der Einhaltung von Emissionswerten und die Minderung des Primärenergieeinsatzes eine immer größere Bedeutung in der Entwicklung von thermodynamischen System im Maschinenbau, in der Verfahrenstechnik und der Fahrzeugtechnik beigemessen.
Die Inhalte der Lehrveranstaltung beziehen sich daher sowohl auf die Bereitstellung als auch den Transport thermischer Energie, die Energieeffizienz ist dabei das wesentliche Kriterium zur Bewertung der unterschiedlichen Technologien.