Nachhaltige Energiesysteme

Modulhandbuch

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Wahlmodul 1

Empfohlene Vorkenntnisse

NES-08 Thermodynamik

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden haben die Möglichkeit zur individuellen Profilbildung und können Fächer aus den Fokussierungen "Gebäudetechnik", "Erneuerbare Energien & Smart Grids" oder "Erneuerbare Energietechnik" auswählen und erwerben zusätzliches ingenieurwissenschaftliches Spezialwissen.

Dauer 1
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120
Workload 240
ECTS 8.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Fokussierung "Gebäudetechnik":

Bauphysik: Klausurarbeit, 90 Min.; Gewichtung Modulnote: 50%

Heizungstechnik: Klaursurarbeit, 90 Min.; Gewichtung Modulnote: 50%

Fokussierung "Erneuerbare Energien & Smart Grids":

Smart Grids: Klausurarbeit, 90 Min.; Gewichtung Modulnote: 50%

Elektronische Bauelemente, 90 Min.; Gewichtung Modulnote: 50%

Fokussierung "Erneuerbare Energietechnik":

Verfahrenstechnische Grundlagen: Klausurarbeit, 90 Min.; Gewichtung Modulnote: 50%

Organische Chemie: Klausurarbeit, 90 Min.; Gewichtung Modulnote: 50%

 

Modulverantwortlicher

Prof. Hartmann

Empf. Semester 3. Semester
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor NES - Hauptstudium

Veranstaltungen

Organische Chemie

Art Vorlesung
Nr. M+V0119
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Organische Strukturen
    Darstellung organischer Verbindungen, funktionelle Gruppen, Oxidationszahlen, Atom- und Molekülorbitale
  • Organische Reaktionen
    Thermodynamik und Kinetik, gebogene Pfeile und Reaktionsmechanismen, Nukleophilie und Elektrophilie
  • Alkane, Alkene, Alkine
    Reaktionen der Kohlenwasserstoffe
  • Alkohole, Aldehyde & Ketone, Carbonsäuren Reaktionen der Carbonyl-Gruppe
  • Aromaten und delokalisierte pi-Systeme
    Reaktionen von Aromaten
  • Stereochemie
  • Polymere / Kunststoffe
  • Bioorganische Chemie
    chemische Synthese von Oligonukleotiden und Peptiden
Literatur
  • Vollhardt, K.P.C. & Schore, N.E.: Organische Chemie. Wiley VCH, 2020
  • Clayden, J. et al.: Organische Chemie, Springer Spektrum, 2013
  • Mortimer, C.E. & Müller, U.: Chemie: Das Basiswissen der Chemie, Thieme, 2019
  • McMurry, J. & Begley, T.: Organische Chemie der biologischen Stoffwechselwege, Spektrum Akademischer Verlag, 2006

Smart Grids

Art Vorlesung
Nr. EMI6105
SWS 4.0

Elektronische Bauelemente

Art Vorlesung
Nr. EMI6106
SWS 4.0
Lerninhalt

1. Einführung

1.Übersicht des Gebiets
2.Begriffsklärungen

2.Wiederholung aus ET1
1.Lineare Bauteile
2.Lineare Netzwerkanalyse
3.Zusammenhänge elementarer physikalischer Größen

3.Grundlagen der Halbleiterphysik
1.Grundlegende Begriffe und Konzepte
2.Grundgleichungen
3.Ladungsträgertransport und Strom
4.Ausgleichsvorgänge von Ladungen

4.Passive Bauelemente
1.Widerstände
2.Kondensatoren
3.Spulen
4.Dioden

5.Aktive Bauelemente: Transistoren
1.Physikalische Grundlagen und mathematische Beschreibung
2.Bipolartransistoren
2.1Grundschaltungen
2.2Anwendungsschaltungen
3.Feldeffekttransistoren (FET)
3.1Sperrschicht-FET
3.2MOSFET

Literatur

Hering, Ekbert; Endres, Julian; Gutekunst, Jürgen:Elektronik für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Verlag Springer Vieweg, 8. Aufl., 2021.
Oehme, W. Friedrich; Huemer, Mario; Pfaff, Markus:Elektronik und Schaltungstechnik. Ein verständlicher Einstieg.Hanser Verlag, 2. Aufl., 2021.
Göbel, Holger: Einführung in die Halbleiter-Schaltungstechnik.Verlag Springer Vieweg, 6. Aufl., 2019.
Böhmer, Erwin; Ehrhardt, Dietmar; Oberschelp, Wolfgang:Elemente der angewandten Elektronik. Kompendium für Ausbildung und Beruf.Verlag Springer Vieweg, 17. Aufl., 2018.

Bauphysik

Art Vorlesung
Nr. M+V1682
SWS 4.0
Lerninhalt

WÄRMESCHUTZ:
Baulicher Wärmeschutz, Wärmetransport, Wärmebrücken, Lüftung, Wärme- und Energiebilanzen, instationäres Wärmeverhalten von Bauteilen und Gebäuden


FEUCHTESCHUTZ:
Ziele und Strategien, Feuchtespeicherung, Feuchtetransport und -übergang, instationärer Feuchtetransport in Bauteilen, hygrische Beanspruchung


KLIMA:
Außenklima, Raumklima, klimagerechtes Bauen


SCHALL:
Einführung in die Akustik, Raumakustik, Bauakustik, Schall aus gebäudetechnischen Anlagen, Schallimmisionsschutz


LICHT:
Grundlagen, Tageslicht, Kunstlicht

Literatur
  • Wolfgang M. Willems. Lehrbuch der Bauphysik: Schall - Wärme - Feuchte - Licht - Brand - Klima. Springer Vieweg; 8., vollst. überarb. und akt. Aufl. 2017

Heizungstechnik

Art Vorlesung
Nr. M+V1683
SWS 4.0
Lerninhalt

Wärmeversorgung: Wärmeversorgung von Gebäuden. Heizsysteme und Anlagenkomponenten. Wärmeerzeuger und Zubehör. Effizienz, Wirkungsgrad und Nutzungsgrad, Anlagenaufwandszahl

Anlagenplanung und Bemessung der Wärmeversorgungsanlage: Erschließung / Installation. Bemessung des Wärmeerzeugers (inkl. Warmwasserbereitung). Heizkörper (ausgehend von EN 12831 und nach EN 442). Regelung der Warmwasserheizung.

Grundlagen der Hydraulik: Rohre, Einzelwiderstände, Regelwiderstände. Hydraulische Verschaltungsarten. Durchgangsventile im Netz. Pumpen. Hydraulischer Abgleich.

Rohrnetzberechnung: Rohrverlegung, Rohrplan und Strangschema, Rohre und Armaturen. Regelarmaturen. Berechnung der Druckverluste (inkl. hydraulischer Abgleich). Auswahl der Umwälzpumpe.

Heizwärmebedarf und Wirtschaftlichkeit (Überblick): Betriebsverhalten und Regelung. Wärmeverluste und -gewinne (nach DIN 4108-6). Nutzungsgrade der Wärmeversorgungsanlage (nach DIN 4701-10). Wirtschaftlichkeit (nach VDI 2067).

Labor:

  1. Teillastverhalten im geschlossenen, hydraulischen System
  2. hydraulischer Abgleich in einer heizungstechnischen Anlage
  3. thermisches Verhalten einer heizungstechnischen Anlage
  4. Wirkungs- und Nutzungsrad verschiedener Wärmeerzeuger
Literatur

Projektierung von Warmwasserheizungen von W. Burkhardt und R. Kraus (Oldenbourg, aktuelle Auflage)

Verfahrenstechnische Grundlagen

Art Vorlesung
Nr. M+V1686
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Einführung, Lehrsätze der Statik
  • Kraftvektoren, Vektorrechnung
  • Gleichgewicht am Punkt
  • Resultierende von Kräftesystemen
  • Gleichgewicht eines starren Körper
  • Fachwerke und Systeme starrer Körper
  • Schnittgrößen
  • Reibung
  • Schwerpunkte
Literatur
  • Hibbeler R. Technische Mechanik 1: Statik. München: Pearson Education. 2006
  • Gross D, Hauger W, Schnell W, et al. Technische Mechanik: Band 1: Statik. Berlin: Springer. 2004
  • Romberg O, Hinrichs N. Keine Panik vor Mechanik!. Wiesbaden: Vieweg. 2006

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