Energieeffiziente Produktion
Die Steigerung der energetischen Effizienz als logische Ergänzung zur Nutzung erneuerbarer Energien ist Ziel dieses Studienschwerpunkts.
Grundlagen und Anwendung energieeffizienter Methoden in der Produktion als auch in deren Umfeld ist wesentlicher Bestandteil dieses Studienschwerpunkts.
Heizung- und Klimatechnik
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Um den Aufenthalt in Gebäuden behaglich zu gestalten, werden diese häufig geheizt oder gekühlt und der Wasserdampfanteil der Luft reguliert. Im Modul Heizungs- und Klimatechnik werden verschiedene Anlagen vorgestellt, mit denen die Konditionierung der Luft durchgeführt wird. Das vorlesungsbegleitende Labor vertieft die theoretischen Inhalte durch experimentelle Untersuchungen an verschiedenen Versuchsanlagen im Institut IEE.
Klimaanlage
Um die Raumluft in einem Gebäude zu konditionieren, werden vielfach Vollklimaanlagen verwendet. Im Institut IEE wird eine Vollklimaanlage verwendet, die eine integrierte Kälteanlage und einen Dampfbefeuchter umfasst. Damit ist es möglich, die Luft zu heizen und zu kühlen, sowie zu be- und zu entfeuchten. Mit Hilfe der Anlage können die Zustandsänderungen im h(1+x), x-Diagramm betrachtet werden.
Sole-Wasser-Wärmepumpe
Zur Gebäudebeheizung werden vor allem im Neubau zunehmend Wärmepumpen verwendet. Im Institut IEE ist eine Sole-Wasser-Wärmepumpe aufgebaut. Ein großer Wassertank simuliert dabei das Wärmereservoir des Erdreichs. Mit Hilfe von experimentellen Untersuchungen wird die Funktionsweise der Wärmepumpe und die Abhängigkeit der Leistungszahl der Wärmepumpe von verschiedenen Einflussgrößen betrachtet.
Batterietechnik
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Batteriesysteme stellen die Schlüsseltechnologie bei der Energiewende und der e-Mobility dar. In diesem Modul werden einerseits die Grundlagen der chemischen Energiespeicherung vorgestellt und ihre Komplexität bewertet. Andererseits werden Anforderungen an mobile Batteriestacks abgeleitet. Zur Charakterisierung der Systeme werden elektrische/thermische Ersatzmodelle verwendet. In den begleitenden Laboren wird ein Hybridspeicher dynamisch mit einem skalierbaren Simulinksystemmodell berechnet.
Thermische Speicher
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Regenerative Energien stehen leider selten dann zur Verfügung, wenn Sie technisch genutzt werden sollen. Um regenative Energien technisch zu nutzten, müssen Speicher zur Verfügung stehen. Die Energie wird dann entweder elektrisch, chemisch oder thermisch gespeichert werden. Im Modul Thermische Speicher werden entsprechend thermische Speicher betrachtet. Das vorlesungsbegleitende Labor vertieft die theoretischen Inhalte durch experimentelle Untersuchungen an verschiedenen Versuchsanlagen im Institut IEE.
Sensible Speicher
Die am häufigsten verwendete Speicherart ist der sensible Speicher. Wird dem Speicher Wärme zugeführt, so erhöht sich die Temperatur des Speichermediums. In Niedertemperatursystemen wird üblicherweise Wasser als Speichermedium verwendet. Im Institut IEE stehen verschiedene sensible Speicher zur Verfügung, an denen experimentelle Untersuchungen durchgeführt werden.
Latentwärmespeicher
Führt die einem Speicher zugeführte Wärme zu einem Phasenwechsel, so wird der Speicher als Latentwärmespeicher bezeichnet. Üblicherweise wird dann durch das Zuführen von Wärme ein Feststoff geschmolzen, wie es in einem Eisspeicher oder einem Paraffinspeicher der Fall ist.
Thermochemische Speicher (Zeolithspeicher)
Für thermochemische Speicher werden unterschiedliche thermische Reaktionen genutzt. In dem thermochemischen Speicher, der im Institut IEE verwendet wird, lagert sich Wasserdampf aus einem Wasserdampf- Luft- Gemisch an dem stark hygroskopisch wirkenden Zeolith an. Dabei wird Wärme frei gesetzt, der Speicher wird entladen. Soll der Wasserdampf wieder von dem Zeolith gelöst werden, muss dann wiederum Wärme zugeführt werden, der Speicher wird also Beladen. Diese Be- und Entladevorgänge werden im Labor experimentell untersucht.
Energetische Nutzung nachwachsender Rohstoffe
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Die Herausforderung, konventionelle Energieträger abzulösen, führt auch zu der Überlegung, welche Rolle nachwachsende Rohstoffe haben können.
Lernen Sie - jenseits von Themen wie Nutzungskonkurrenz - die technischen Möglichkeiten und Herausforderungen dieses Ansatzes der Energiewandlung kennen.
