Schriftliche Dokumentation der Bachelorarbeit im Umfang von ca. 60-80 Seiten und mündliche Präsentation der Bachelorarbeit in einem abschließenden Kolloquium.

Basisliteratur: nach Thema, (2000)

Fachvortrag:

Vortrag zu dem Bachelor-Arbeitsthema im Umfang von 20 Minuten.

• entsprechende weiterführende Literatur wird angegeben, (2000)
• Visualisieren, Präsentieren, Moderieren, J. W. Seifert (GABAL Verlag GmbH, 2000)

Der reine Frontalunterricht mit Tafelanschrieb wird aufgelockert z.B. durch Klärung von Zwischenfragen in
Diskussionsform, soweit wie möglich, sowie durch Beispielrechnungen und Saaldemonstrationen. Um die Ablenkung der Studierenden durch rein manuelles Kopieren von Tafelanschrieben in Grenzen zu halten, steht ein Umdruck mit allen wichtigen Abbildungen, jedoch ohne Text zur Verfügung. Die Vorlesungsinhalte werden durch Übungen in kleinen Gruppen vertieft.

A) Belastungsarten, Festigkeitshypothesen
B) Werkstoffe in Apparatebau und ihre Eigenschaften
C) Konstruktionselemente (Wellen, Dichtungen, Verbindungen u.s.w.)
D) Ausrüstung von Druckgeräten
E) Bau- und Druckprüfung
F) Rohre (Wandstärke, Netzplanung u.s.w.)
G) Konstruktionsmerkmale ausgewählter Apparate,
z.B. von Rührwerken und Bioreaktoren

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben.

in der Vorlesung werden die Grundlagen des CAD auf der Basis von vektororientierten Modellen erörtert.

Grundlagen der graphischen Datenverarbeitung mit CAD- Systemen,
Darstellung und Konstruktion von graphischen Objekten,
Konstruktionswerkzeuge, Maßstäbe, Koordinatenbezug,
Anwendungen (Technische Dokumentation, Symbole)
Zwei- und dreidimensionale Konstruktionen.

- Autocad 2006- Grundlagen, RRZN- Handbücher, 2006.

Im Praktikumsteil wird unter Anleitung und mit exemplarischem Datenmaterial an eigenen Konstruktionen,
systemtechnischen Analysen und Präsentationen gearbeitet.

keine Angabe.

- Autocad 2006- Grundlagen, RRZN- Handbücher, 2006.

In der Lehrveranstaltung werden die grundsätzlichen Ansätze der Prozesssimulation in der Ingenieurtechnik erarbeitet und die mathematischen Beziehungen hergeleitet. Anwendungsbeispiele kommen aus der Energiesystemtechnik. Grundlegende Simulationen werden im integrierten Labor von den Studierenden aufgebaut. Die Simulationen werden mit Hilfe von Excel sowie dem Softwarepaket MATLAB/SIMULINK bearbeitet.

• Teil A (Vorlesung): 
  Einführung, Erste Schritte der Modellierung und Simulation, Modellierungsformalismen, Eigenschaften von dynamischen Systemen, Zeitdiskretisierung, Fits und Optimierung, Systemsimulation mit SIMULINK
• Teil B (Computerlabor):
  Einfaches und detailliertes Batteriemodell in Excel, Detailliertes Batteriemodell in SIMULINK, Elektrofahrzeug in SIMULINK
• Teil C (Übungsaufgaben):
  Vertiefung der Vorlesung und Vorbereitung der Computerlabore

• Skript zur Vorlesung
• M. Gipser, Systemdynamik und Simulation, Teubner (1999)

Im Elektrotechnik-Grundlagenlabor werden von den Studenten, die in kleinen betreuten Gruppen arbeiten, Versuche nach grober Anleitung selbständig aufgebaut und eigenverantwortlich durchgeführt.
Es stehen z. Zt. 10 voll ausgebaute Laborplätze zur Verfügung. Der Student erhält nach einer Einführung in die Laborsicherheit eine grobe Versuchsanleitung und muss dementsprechend die theoretischen Grundlagen, die messtechnischen Möglichkeiten bzw. Messmethoden sowie deren gerätetechnische Grundlagen, den Versuchsaufbau, die Messwerterfassung, die Beurteilung der Daten und die Methode der Auswertung selbständig erarbeiten. Danach müssen die Laboversuche in der Gruppe durchgeführt werden. Am Ende eines jeden Versuches steht die Anfertigung eines Laborberichts. Dieser muss eine Einführung in die theoretischen Grundlage geben, die Ergebnisse geeignet dargestellt sowie die Auswertung und abschliessende Diskussion der Ergebnisse enthalten.Jede Gruppe muss einen Laborbericht je Versuch erstellen.

Ausgewählte repräsentative Versuche.

- Aufgabensammlung zu den Grundlagen der Elektrotechnik, Gert Hagmann, Aula-Verlag Wiesbaden, 2000
- Elektrische Messtechnik, Wolfgang Schmusch, Vogel Buchverlag, 2000
- Fachkunde Elektrotechnik, Bastian, Peter et. al., Verlag Europa-Lehrmittel, 1999
- Grundlagen der Elektrotechnik, Gerd Hagmann, Aula-Verlag-Wiesbaden, 2000

In der Vorlesung werden Synchron- und Asynchronmaschinen in vorgestellt. Das Betriebsverhalten bei Leerlauf und Belastung sowie das Anlassen und Drehzahlverstellmöglichkeiten werden behandelt.
Im Labor wird im 1. Laborversuch die Leistungsmessung in Drehstromnetzen anhand des Betriebs einer
Asynchronmaschine mit Schleifringläufer ohne und mit Blindstromkompensation von den Studierenden angewendet. Im 2. Laborversuch werden die Startmethoden der Asynchronmaschine mit Käfigläufer und der Betrieb bei unterschiedlichen Belastungen sowie die Drehzahlverstellung mittels Frequenzumrichter von den Studierenden untersucht. Im 3. Laborversuch wird der Synchrongenerator im Inselbetrieb mit motorischer Last sowie die die Synchronisation und der Betrieb der Synchronmaschine als Motor, Generator und Phasenschieber am starren Netz im Demonstrationsversuch vorgeführt.

- Berechnungen im Drehstromnetz
- Aufbau und Funktionsweise von Synchron- und Asynchronmaschinen
- Anlassen und Betrieb der Maschinen am Netz
- Drehzahlverstellung

- Elektrische Antriebstechnik, Riefenstahl, Ulrich, Teubner, 2000

• ELEKTROTECHNISCHE GRUNDBEGRIFFE

• DER EINFACHE WECHSELSTROMKREIS
  Erzeugung von Wechselspannungen, Mittelwerte von Wechselgrößen, Komplexe Darstellung von Strom, Spannung, Widerstand und Leistung

• WECHSELSTROMNETZE
  Berechnung von Netzwerken mittels komplexer Rechnung

• DREHSTROMNETZE
  Netzformen und Schutzeinrichtungen

• DIE DREHSTROMVERBRAUCHER
  Leistungsberechnung von Drehstromverbrauchern

• AUSGEWÄHLTE ANWENDUNGSBEISPIELE

• Aufgabensammlung zu den Grundlagen der Elektrotechnik, Gert Hagmann (Aula-Verlag Wiesbaden, 2000)
• Elektrische Messtechnik, Wolfgang Schmusch (Vogel Buchverlag, 1998)
• Fachkunde Elektrotechnik, Bastian, Peter et. al. (Verlag Europa-Lehrmittel, 1999)
• Grundlagen der Elektrotechnik, Gert Hagmann (Aula-Verlag-Wiesbaden, 2000)

Wechselstromkreise

Periodische Vorgänge und Fourieranalyse, Wechselgrößen und deren Kennwerte, Stromkreisberechnung im Zeitbereich, Scheinwiderstand, Stromkreisberechnung mit Hilfe von Zeigerbildern, Stromkreisberechnung mit komplexer Rechnung, komplexer Widerstandsoperator, Leistungen im Wechselstromkreis (Wirk-, Blind- und Scheinleistung), Ortskurven, Wechselstromverhalten spezieller Zweipole (Filter, Resonanzkreise) und Vierpole (Transformatoren)

Drehstromnetze

Symmetrische Komponenten, Zählpfeilsysteme, Stern- und Dreiecksschaltung, Leistungen im Drehstromsystem, Drehfeldmaschinen (Synchron- und Asynchronmaschinen)

• Grundlagen der Elektrotechnik, Gert Hagmann (Aula-Verlag Wiesbaden, 2000)
• Aufgabensammlung zu den Grundlagen der Elektrotechnik, Gert Hagmann (Aula-Verlag Wiesbaden, 2000)

Vorlesung mit intergrierten Übungen

Keine Angabe

- Abwehrender und anlagentechnischer Brandschutz, Gressmann , Hans-Joachim, Renningen :expert, 2008
- Brandschutz in der Gebäudetechnik, Prümer , Bernd, Stuttgart : Gentner, 2009

Die Durchführung erfolgt in Kleingruppen (1 - 2 Studierende je Arbeitsplatz). Ausführliche Unterlagen beschreiben den Ablauf der Erstellung einer technischen Zeichnung. Das Konstruieren und Platzieren von Volumenkörpern im dreidimensionalen Raum wird vorgeführt und von den Studierenden nachvollzogen. Eine spezifische Anwendung ist das Planen eines Lüftungskanalnetzes. Als weiteres spezifische Programmmodul wird die Auslegung von Heizflächen und die Planung eines Rohrnetzes angewendet. Hier wird auch die Datenübergabe an ein externes Engineeringprogramm geübt. Zum Abschluss werden an einem Gebäude durch alle Teilnehmer gleichzeitig und parallel mehrere Kanal- und Rohrleitungssysteme geplant. Hierbei müßen die einzelnen Gruppen sich im Team abstimmen und die Rohrdimensionen sowie -trassen festlegen. Eine Teilnehmerin oder Teilnehmer trägt als Projektleiter die Ergebnisse zusammen und leitet die Diskussion.

Selbstständiges Erstellen folgender Übungsobjekte, anhand Laborumdrucken und Vorführung durch den Laborleiter:
A) Technische Zeichnung eines Rohrleitungs-T-Stückes
B) Normpumpe mit Motor und Fundament als dreidimensionales Modell; und Ausdruck als zweidimensionale technische Zeichnung.
C) Lüftungskanalnetz mit integrierter Kanalnetzberechnung.
D) Heizflächenauslegung und -platzierung, Rohrnetz mit Vor- und Rücklauf und externer Berechnung.
E) Lüftungszentrale, Zu- und -abluftsysteme, Heizungsrohrnetz an einem zentralen Gebäude.

- Microstation V8 Seminar, 3. Auflage, Kuhr, Harald, Mett, Hans-Heinrich, Stuttgart: B.G. Teubner, 2003
- Schulungsunterlagen, it and factory, Bad Soden Ts., 2003
- Tricad MS, Messmer, Harald, Stuttgart: B.G. Teubner, 2004

In der Vorlesung werden Konzepte für ein Smart Grid erörtert, die Komponenten vorgestellt und die Netzinfrastruktur erläutert.

Energiebereitstellung mit dezentralen Energieerzeugern,
Energienutzung mit intelligenten Endgeräten,
stationäre und mobile Energiespeicher,
Energieversorgungsnetze (Smart Grid),
Netzstrukturen und -Steuerung,
intelligenter Strom-Zähler.

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben.

Vorlesung mit integrierten Übungen.

- Einphasentransformatoren
- Spannungs- und Stromwandler
- Drehstromtransformatoren
- Freileitungen und Kabel
- Netzstrukturen (Nieder-, Mittel-, Hochspannungsnetze)
- Spannungs- und Frequenzabhängigkeit verschiedener Lasttypen
- Netznachbildung an Kuppelstellen
- Dreipoliger Kurzschluss
- Generatoerregelung in Insel- und Verbundnetzen
- Spannungshaltung, Frequenzhaltung und Stabilität in einfachen Netzkonfigurationen.

- Elektrische Energieversorgung, K. Heuck, D. Dettmann, D. Schulz, Vieweg, 2007.

* Seminar
* Homework

Working in industry. Buildings and installations. Tools and equipment.                                               Describing a product: shape, appearance, properties and functions. Units of measurement.
Using an instruction manual. Materials testing. Explaining how things work.
Project planning. Explaining needs, problems and solutions. Explaining strengths/ weaknesses.
Machine safety and mechanical problems. Dealing with a customer.
Environmental matters. Environmentally-friendly products. Recycling, energy, disposing of waste.

- Everyday technical English, Lambert , Valerie Murray , Elaine, Harlow : Longman, 2006.
- Technical English, Vol.1+2, D.Bonamy, Pearson Education Ltd., Harlow, 2008.

In einem Labor mit Rechnerarbeitsplätzen wird zunächst in die Arbeitsweise mit dynamischen
Simulationsprogrammen eingeführt. Den Studierenden wird dann anhand des Simulationsprogramms TRNSYS vorgeführt wie ein Simulationsmodell erstellt wird. An einem einfachen Modell einer thermischen Solaranlage wird beispielhaft eine Jahressimulation durchgeführt. Die Studierenden sollen im Anschluss daran selbstständig ein Modell für ein Mehrzonengebäude erstellen und dieses bezüglich seines thermischen Verhaltens analysieren. Dabei sollen u.a. Variationen im Bereich des Gebäudewärmeschutzes und der Nutzung vorgenommen werden.

A) Einführung in die dynamische Simulationsrechnung.
B) Einführung in TRNSYS.
C) Beispielrechnung mit TRNSYS.
D) Case study Mehrzonengebäude.
E) Variantenuntersuchung.
F) Bericht und Bewertung.

- Handbuch TRNSYS

Vorlesung mit integrierten Übungen und Labor.

1. Einführung
1.1. Anwendungsgebiete und Entwicklungstendenzen
1.2. Der Mensch als Hauptpartikelquelle
2. Luftführung in Reinräumen, Schutzkonzepte
3. Luftfilterung
4. Reinraumkonzepte
4.1. Anforderungen
4.2. Schleusen, Material- und Personalfluss
4.3. Planung, Inbetriebnahme und Qualifizierung von Reinraumanlagen
4.4. Ausführungsbeispiele aus Life Science und Mikroelektronik
5. Partikelmesstechnik
6. Raumdruck- und Volumenstromregelung
7. Zusammenfassung

- Handbuch der Reinraum-Praxis : Reinraumtechnologie und Human-Ressourcen Hauptmann ; Hohmann, Hauptmann , Günter, 1999.

Die Durchführung erfolgt in Kleingruppen (1 - 2 Studierende je Arbeitsplatz). Ausführliche Unterlagen beschreiben den Ablauf der Erstellung einer technischen Zeichnung. Das Konstruieren und Platzieren von Volumenkörpern im dreidimensionalen Raum wird vorgeführt und von den Studierenden nachvollzogen. Eine spezifische Anwendung ist das Planen eines Lüftungskanalnetzes. Als weiteres spezifische Programmmodul wird die Auslegung von Heizflächen und die Planung eines Rohrnetzes angewendet. Hier wird auch die Datenübergabe an ein externes Engineeringprogramm geübt. Zum Abschluss werden an einem Gebäude durch alle Teilnehmer gleichzeitig und parallel mehrere Kanal- und Rohrleitungssysteme geplant. Hierbei müßen die einzelnen Gruppen sich im Team abstimmen und die Rohrdimensionen sowie -trassen festlegen. Eine Teilnehmerin oder Teilnehmer trägt als Projektleiter die Ergebnisse zusammen und leitet die Diskussion.

Selbstständiges Erstellen folgender Übungsobjekte, anhand Laborumdrucken und Vorführung durch den Laborleiter:

• Technische Zeichnung eines Rohrleitungs-T-Stückes
• Normpumpe mit Motor und Fundament als dreidimensionales Modell; und Ausdruck als zweidimensionale technische Zeichnung
• Lüftungskanalnetz mit integrierter Kanalnetzberechnung
• Heizflächenauslegung und -platzierung, Rohrnetz mit Vor- und Rücklauf und externer Berechnung
• Lüftungszentrale, Zu- und -abluftsysteme, Heizungsrohrnetz an einem zentralen Gebäude

- Microstation V8 Seminar, 3. Auflage, Kuhr, Harald, Mett, Hans-Heinrich, Stuttgart: B.G. Teubner, 2003
- Schulungsunterlagen, it and factory, Bad Soden Ts., 2003
- Tricad MS, Messmer, Harald, Stuttgart: B.G. Teubner, 2004

1. Einführung
2. Begriffe
3. Grundlegende gesetzliche Anforderungen
4. Herstellung von Medizinprodukten
5. Grundlagen Qualitäts- und Risikomanagement
6. Einfache Qualitäts- und Risikomanagementtools
7. Qualitäts- und Risikomanagementsysteme
8. Statistische Methoden
9. Ressourcenmanagement

• BVMed Medizinprodukterecht, EU-Medizinprodukte-Verordnung vom 5.4.2017 in berichtigter Fassung vom 3.5.2019
• Stender, R.; Qualitätsmanagement für Hersteller von Medizinprodukten, Praxisleit-faden zur DIN EN ISO 13485 und den neuen EU-Verordnungen, DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Beuth Verlag GmbH · Berlin · Wien · Zürich, 2019
• Harer, J.; Baumgartner, C.; Anforderungen an Medizinprodukte, Praxisleitfaden für Hersteller und Zulieferer; Hanser, 2018
• Gassner, U.; Die neue Medizinprodukte-Verordnung, Bundesanzeiger Verlag, Köln, 2017.
• Brüggemann, H., · Bremer, P.: Grundlagen Qualitätsmanagement, 3. Auflage, Springer Vieweg Verlag, 2020
• Leitgeb, N.: Sicherheit von Medizingeräten, 2. Auflage Springer 2015

Vorlesung (V) und Seminar (S)

A) Aufbau moderner Dampfkraftwerke, Gas- und Dampfturbinenkraftwerke
B) Betrachtung ausgewählter Komponenten, wie z. B. Dampferzeuger, Dampfturbinen, Kondensatoren, etc.

- BWK - Brennstoff, Wärme, Kraft, Das Energie-Fachmagazin, SPRINGER-VDI-VERLAG
- Kraftwerkstechnik zur Nutzung fossiler, nuklearer und regenerativer Energiequellen, STRAUß, Karl, Springer, Berlin, 2009
- VGB PowerTech Journal, Internationale Fachzeitschrift für Strom- und Wärmeerzeugung, VGB PowerTech Service GmbH

Sowohl von internen als auch von externen Energieexperten werden aktuelle Fragestellungen, Systeme und Produkte der Energietechnik vorgestellt. Die studentischen Teilnehmer beteiligen sich aktiv an der Diskussion und erstellen einen Verlaufbericht für das MOODLE.

Sämtliche Inhalte der Energiesystemtechnik.

- Fachzeitschriften der Energietechnik

In der Vorlesung mit einer begleitenden Fallstudie wird den Studierenden aufgezeigt, wie beginnend von einer Lastenheftanforderung der erste Entwurf eines Energiesystems erfolgt. Im Rahmen der Fallstudie entwickeln die Studierenden zunächst Anlagenkonzepte und legen dimensionieren anschließend Komponenten der Anlage.

A) Bilanzierung von komplexeren vermaschten Energiesystemen
B) Auslegung und Auswahl beispielhafter Komponenten für Energiesysteme (Rohrleitungen und Ventile, Pumpen, Verdichter, Wärmeübertrager, Feuerungsanlagen, BHKW-Module, etc.)
C) Einführung in das dynamische Verhalten von Energiesystemen
D) Regelungskonzepte

- Design of Thermal Systems, 3rd edition, Stoecker, W.F., McGraw-Hill, New York,, 1989
- VDI-Wärmeatlas, Düsseldorf: VDI-Verlag, 1988

In der Vorlesung wird dargestellt, wie die Wandlung von Fluidenergie in mechanische Energie bzw. umgekehrt mit Hilfe der Grundlagen aus Thermodynamik und Strömungslehre beschrieben werden kann. Anhand von beispielhaften Anwendungen wird die apparative Umsetzung aufgezeigt, wobei insbesondere herausgearbeitet wird, welche Verlustmechanismen gegenüber idealen Prozessen wirksam werden.

A) Einteilung der Kraft- und Arbeitsmaschinen
B) Grundlagen der Strömungsmaschinen
- Grundlegender Aufbau und Einteilung
- Energiebilanzen und Geschwindigkeitspläne
- Eulersche Hauptgleichung
- Kennzahlen und Ähnlichkeitsgesetze
C) Hydraulische Strömungsmaschinen
- Wasserkraftanlagen und Pumpenanlagen
- Bauarten und Charakteristiken von Wasser-Turbinen
- Laufradformen und Kennlinienformen von Kreiselpumpen - Zusammenwirken von Pumpe und Anlage
- Kavitation
D) Thermische Strömungsmaschinen
- Dampfkraftprozess, Turbinenbauarten
- Gasturbinenprozess, Bauarten Verdichter, Turbine
E) Verdrängermaschinen
- Verdränger-Verdichter (Thermodynamik, Bauarten, Kenngrößen)
- Verbrennungsmotoren (Thermodynamik, Bauarten, Kenngrößen)

- Energieumwandlung in Kraft- und Arbeitsmaschinen, Wolfgang Kalide, Carl Hanser Verlag München, 1995
- Strömungsmaschinen 1. 9. Auflage, Bohl, W., Elmendorf, W., Vogel-Verlag, 2004
- Strömungsmaschinen, 5. Auflage, Menny, Kl., Teubner-Verlag, 2006

Es wird der Umgang mit den Maschinen sowie Messungen an den Maschinen in Gruppenarbeit geübt.

- Kreiselpumpen
- Rotationsverdichter
- Verbrennungsmotoren
- Gasturbinen
- Wasserturbinen
- Windkanal

- Energieumwandlung in Kraft- und Arbeitsmaschinen, Wolfgang Kalide, Carl Hanser Verlag München, 1995
- Strömungsmaschinen 1. 9. Auflage, Bohl, W., Elmendorf, W., Vogel-Verlag, 2004
- Strömungsmaschinen, 5. Auflage, Menny, Kl., Teubner-Verlag, 2006

Die Veranstaltung „Neue Antriebe und Speicher“ behandelt das Themengebiet Elektromobilität. Die Technologien, Funktionsweisen und Probleme von Elektrofahrzeugen werden ebenso eingeführt wie die Bewertung aus Systemsicht hinsichtlich Effizienz und Schadstoffemissionen sowie der benötigten Infrastruktur. Es werden Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge und Brennstoffzellenfahrzeuge behandelt.

Inhalt der Vorlesung:

• A. Einleitung und Geschichte
• B. Verbrennungsfahrzeuge: Potenziale und Probleme, Effiziente Antriebe, Emissionsminderung
• C. Batterie- und Brennstoffzellenfahrzeuge: Elektromotoren („E-Maschine“), Bordnetz und Leistungselektronik, Batteriefahrzeuge, Brennstoffzellenfahrzeuge
• D. Hybridfahrzeuge: Einteilung, Anforderungen an die Komponenten, Beispiele, Betriebsstrategie und Kraftstoffverbrauch
• E. Energiesystemtechnik: Infrastruktur für Elektrofahrzeuge, Infrastruktur für Brennstoffzellenfahrzeuge, CO2-Emissionen, Sicherheit

• Skript zur Vorlesung
• H.-H. Braess, U. Seifert, „Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik“, Vieweg und Teubner (2011)
• D. Stolten (ed.), „Hydrogen and Fuel Cells,“ Wiley-VCH (2010).

Vorlesung mit integrierten Übungen.

IMV - EnEV + Hydraulik                                                                                                                                A) EnEV                                                                                                                                                         o Gebäude: Grundlagen der Bauphysik, Berechnung von Transmissions- und Infiltrations-Wärmebedarfs, Berechnung des Jahres-Primärenergiebedarfs
o Ausrüstung: Berechnung und Vergleich von Anlagenaufwandzahlen, Ermittlung der Energie Aufwandzahlen für einzelne mechanisch angetriebene Anlagenkomponenten
B) Hydraulik geschlossener Anlagen
o Besonderheiten der verbreiteten Erzeuger- und Verbrauchertypen
o Reihen- und Parallelschaltung von Erzeuger und Verbraucher
o Proportionalitätsgesetze in geschlossenen Anlagen
o Regelbarkeit und Regelventile (Typologie, Autorität, Berechnung logarithmischer Kennlinien)
o Sonstige Armaturen
o Hydraulische Grundschaltungen
o Verteiler
o Rohrverlegung, Druckverhältnisse im Netz, Kavitation
o Hydraulischer Abgleich
o Hydraulische Anbindung (bivalenter Betrieb der Erzeuger, Change-Over etc.)
o Teillastverhalten typischer Anlagen

- ASHRAE Handbook for HVAC, 2008
- ASHRAE Handbooks / SI Edition - Fundamentals, HVAC Systems and Equipment, Applications, Refrigeration, 2000
- Der Kälteanlagenbauer, Band 1, Breidenbach karl, Müller, 2003
- Der Kälteanlagenbauer, Band 2, Breidenbach karl, Müller, 2004
- Heat Pump Technology, Billy C. Langley, Prentice Hall, 2001
- Heat Pumps, Eugene Silber, Delmar, 2003
- Hydraulik der Wasserheizung, Hans Roos, Oldenbourg-Industrieverl., 2002
- Lehrbuch der Kältetechnik, Band 1, Cube. Autoren; H.J. Bauder (C.F. Müller, 1997)
- Pohlmann-Taschenbuch der Kältetechnik, Institut für Kälte-, Klima- und Energietechnik, Pohlmann Walther; Krug Norbert (Müller, 2005)
- Projektierung von Warmwasserheizungen, Bukhardt Wolfgang; Kraus Roland; Ziegler Franz Josef,
Oldenbourg, 2006
- Taschenbuch für Heizung + Klimatechnik, Band 73.2007/08, Ernst-Rudolf Schramek, Oldenburg, 2007

A) Hydraulisches Teillastverhalten einer geschlossenen Anlage
B) Hydraulischer Abgleich
C) Brenner, Kessel und thermisches Teillastverhalten einer Anlage

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben.

In den Vorlesungen werden ausgehend von konkreten Problemstellungen ökonomische Überlegungen vorgestellt, entwickelt, beschrieben und erläutert. Durch Übungsaufgaben und Fallbeispiele erhalten die Studierenden die Gelegenheit, theoretisch Erlerntes unmittelbar umzusetzen. Wo möglich und sinnvoll werden Anwendungsbeispiele aus verschiedenen Bereichen der Energiewirtschaft gewählt.

Unternehmensführung:

• Unternehmensziele
• Planung und Entscheidung, Operations Research
• Controlling

Betriebswirtschaftliches Rechnungswesen:

• Jahresabschluss
• Kostenrechnung

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben.

Die Studierenden erhalten eine Aufgabenstellung, um ein Fallbeispiel der Energiesystemtechnik semesterbegleitend in kleinen Teams mit drei bis acht Teilnehmern zu bearbeiten. Dazu wird mit den Teilnehmern zunächst ausführlich die Aufgabenstellung erörtert und eine Vorgehensweise festgelegt. In regelmäßigen Arbeitstreffen wird mit den Teams der jeweilige Projektfortschritt besprochen, Problemlagen analysiert und Lösungswege angedacht. Abschließend verfasst jedes Team einen Projektbericht und präsentiert die Projektergebnisse im Schlusskolloquium vor allen Teilnehmern.

Zu Beginn des 6. Semesters bieten die Professoren der Energiesystemtechnik Themen für Fallstudien aus dem Bereich der Energiesystemtechnik an. In der zweiten Semesterwoche werden dann Arbeitsgruppen bestehend aus drei bis acht studentischen Teilnehmern, einem betreuenden Professor und wenn möglich auch unter Einbindung eines Assistenten der Energiesystemtechnik gebildet. Zusammen mit dem betreuenden Professor wird dann das Arbeitsprogramm zur Durchführung der Fallstudie festgelegt. Dies umfasst in der Regel eine differenzierte Objekt-/Anlagenbeschreibung, eine Bestandsaufnahme der Bedarfe und sonstigen Gegebenheiten, die Darstellung von verschiedenen Lösungsvarianten einschließlich deren energetischer, ökologischer und ökonomischer Bewertung bis hin zur detaillierten Darstellung einer Ausführungsvariante.

Wird individuell pro Fallstudie angegeben

Vorlesungen mit integrierten Übungen.

Systemkomponenten (Seminar)
- Brenner, Kessel, Schornsteine
- Reversierbare Wärmepumpen, Kaltwassersätze
- De-Superheater
- Bivalenter Betrieb, Bivalenzpunkt-Ermittlung
- Teillastverhalten einer Luft-Wärmepumpe / Thermostatische vs. Elektronische Expansionsventile
- Lüftungsgeräte und ihre Komponenten
- Arten der Wärmerückgewinnung / Vergleich verschiedener Applikationen
- Ventilatoren (Axial, Radial, Kanal, Rohr, Jet) und Gebläse
- WSG, Jalousien
- Pneumatische RWA-Systeme
- FCUs und Radiatoren
- Pumpen (Trocken- und Nassläufer, In-Line, Booster etc.)
- Wärmetauscher (nur Platen- und Rippenrohr)
- Kalt-/Wasserspeicher, Misch- und Schichtspeicher
- Eisspeicher
- Kühltürme und Verdunstungskondensatoren (kein Naturzug)

- ASHRAE Handbook for HVAC, 2008                                                                                                              -ASHRAE Handbooks / SI Edition - Fundamentals, HVAC Systems and Equipment, Applications,Refrigeration, 2000
- Der Kälteanlagenbauer, Band 1, Breidenbach karl, Müller, 2003
- Der Kälteanlagenbauer, Band 2, Breidenbach karl, Müller, 2004
- Der Kälteanlagenbauer, Bd. 1+2, Breidenbach, Karl, C. F. Müller GmbH, Karlsruhe, 1990
- Heat Pump Technology, Billy C. Langley, Prentice Hall, 2001
- Heat Pumps, Eugene Silber, Delmar, 2003
- Hydraulik der Wasserheizung, Hans Roos, Oldenbourg-Industrieverl., 2002
- Lehrbuch der Kältetechnik, Band 1, Cube. Autoren; H.J. Bauder (C.F. Müller, 1997)
- Pohlmann-Taschenbuch der Kältetechnik, Institut für Kälte-, Klima- und Energietechnik, Pohlmann Walther; Krug Norbert (Müller, 2005)
- Projektierung von Warmwasserheizungen, Bukhardt Wolfgang; Kraus Roland; Ziegler Franz Josef,
Oldenbourg, 2006
- Taschenbuch für Heizung + Klimatechnik, Band 73.2007/08, Ernst-Rudolf Schramek, Oldenburg, 2007

Vorlesung mit integrierten Berechnungen
Die Auswahl der Anlagen erfolge nach den TGA-Branchenanforderungen in Relation zu den Feldern, wo die meisten Arbeitsplätze für unsere Absolventen zu erwarten sind. Dabei wurden vor allem Industrieanlagen ausgewählt (nur eine Anlage zu Komfortklimatisierung ist enthalten). Alle Anlagen sind groß oder bilden ein Teil von einer großen Anlage, mit denen „Geld zu verdienen ist" (Ausnahme: Tieftemperaturzelle). Zwei von acht Projekten sind Auslandsprojekte (nach deutschen Normen gebaut), hier werden Originalunterlagen in Englisch benutzt. Bei der Bearbeitung der Projekte sollen die Studierenden die häufigsten Stationen ihrer späteren beruflichen Karriere (auf die ersten 10 Jahre beschränkt) durchlaufen: Entwicklungsingenieur, Versuchsingenieur, Projektingenieur, Projektmanager, Vertriebsingenieur in Entwicklung/Forschung, Planung, Akquisition und vor allem Ausführung (d. h. alle möglichen Positionen außer Betrieb).

1. IMV-Anlagenbau / Konzeptfindung
1.1. Tieftemperaturzelle für Versuchsdurführung (TGA- und Kältetechnik-Versuche)
1.2. Reinraumanlage für Mikrochip-Produktion /Lithographie am Beispiel der Analgen Fa. Micronas, Freibung (energetische Betrachtung, Zuordnung einzelner Konzepte zu den Anforderungen/Raumlasten, Konzeptgrenzen, Erstellen von RKT-Schemen, Auslegung der Komponenten und ihre hydraulische Anbindung), Besichtigung der Anlage möglich
1.3. Büro-/Hotelgebäude (Vergleich von Nur-Luft- und Luft-Wasser-Anlagen)
1.4. Produktionshallen mit hohen thermischen Lasten ohne Kühlung (am Beispiel eine Produktionshalle für Textilindustrie)
1.5. Produktionshalle für Folienextrusion (maschinelle Zuluft, natürliche Abluft)
1.6. Swith Gear Building (Schaltschrankgebäude eines Kraftwerks, in Englisch, Auslandsprojekt anhand von Originalunterlagen)
1.7. PCA (Preconditioned Air, hier: zentrale Anlage zur Klimatisierung parkender Flugzeuge, in Englisch, Auslandsprojekt anhand von Originalunterlagen)
1.8. Energiezentrale der Hochschule Offenburg (Strom, Heizung, Kaltwasser, Regelung- und Steuerungsstrategien), vor-Ort-Vorlesungen
1.9. Optional: Flughafenterminal (Sichtung der Dokumentation)
1.10. Optional: TGA in einem Kraftwerk (Sichtung der Dokumentation)

2. Projektsteuerung (zur Auswahl)
2.1. Erstellen eines Massenauszugs bzw. einer Stückliste (am Beispiel der Anlage „Hotel-/Bürogebäude")
2.2. Schnittstellen aus der Sicht eines TGA-Unternehmens (am Beispiel der Anlage „Hotel-/Bürogebäude")
2.3. Projektzergliederung (Kostenvoranschlag /am Beispiel der Anlage „Hotel-/Bürogebäude")
2.4. Energiecontracting (evtl. mit Gastvortrag)
2.5. TGA-Projektmanagement
2.6. Vorgehendweise bei der Projektübernahme (Akquisition  Ausführung)
2.7. FIDIC (Vertragsbedingungen)

[1] Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik einschließlich Warmwasser- und Kältetechnik, Ernst-Rudolf Schramek (Herausgeber), Oldenburg Industrieverlag, letzte Ausgabe (allgemein als „Recknagel" bekannt).
[2] ASHRAE Handbooks „HVAC Applications", und „Systems and Equipment", SI-Edition, letzte Ausgabe.

Zu Beginn eines jeden Versuchs wird der Wissensstand in einem Kolloquium abgefragt. Im Labor werden ausgewählte Kälteprozesse vorgeführt und die Studierenden sollen in Gruppen die Anlagen unter Anleitung selbst betreiben. Jede Gruppe erstellt je Versuch einen Bericht.

A) Leistungszahl einer Kaltdampfkältemaschine
B) Leistungsregelung der Kaltdampfkältemaschine am Beispiel einer Raumklimatisierung
C) Philips-Gaskältemaschine
D) Kältemischung

In der Vorlesung werden die Verfahren zur Kälteerzeugung anhand konkreter Beispiele vorgestellt, entwickelt, beschrieben und erläutert. Dabei werden Tafelarbeit, Overheadfolien sowie Computerprogramme eingesetzt. Durch entsprechende - selbst zu lösende Übungsaufgaben - soll das erworbene Wissen verfestigt werden.

A) Definition der Kälte
B) Kaltdampfkältemaschinen
C) Gaskältemaschinen
D) Kältemischungen
E) Prinzip der Absorptionskältemaschine

- Der Kälteanlagenbauer, Bd. 1+2, Breidenbach, Karl, C. F. Müller GmbH, Karlsruhe, 1990.
- Grundlagen der Kältetechnik, Jungnickel, H., Technik Berlin, 1990.
- Lehrbuch der Kältetechnik Bd. 1+2, Cube, H.L. , C.F. Müller Karlsruhe, 1997.

Die Studierenden können insbesondere

• Einfache maschinenbauliche Systeme als abstrakte mechanisch-mathematische Modelle abbilden und die Grenzen sinnvoller Modellannahmen einschätzen.

• Die Anwendungsgrenzen von Massenpunktmodelle sinnvoll einschätzen, die Bewegung von Massepunkten beschreiben und analysieren.

• Abstrakte mechanischen Begrifflichkeiten wie Arbeit, Energie, Leistung, Impuls, Drall, Momentanpol sinnvoll zur Beschreibung realer technischer Systeme heranziehen.

• Die ebene Bewegung von Körpern unter Einwirkung von Kräften und Momenten unter Verwendung praxisnaher vereinfachender Modellvorstellungen beschreiben.

• Einfache schwingungsfähige technische Systeme identifizieren und quantitativ beschreiben.

• Die verbreiteten Ansätze zur Behandlung komplexer räumlicher Mechanismen (Kreisel, Mehrkörpersysteme) qualitativ und in Grenzen quantitativ in ihrer Bedeutung für die praktische Ingenieurstätigkeit einschätzen.

• Hibbeler R. Technische Mechanik 3: Kinetik. München: Pearson Education. 2006

• Gross D, Hauger W, Schnell W, et al. Technische Mechanik: Band 3: Kinetik. Berlin: Springer. 2010

Dies ist der Laborteil des Moduls. Im Labor werden in enger Abstimmung
mit der Vorlesung anfänglich programmiertechnische Aufgaben gelöst und
später numerische Berechnungsverfahren erprobt.

Den Studierenden werden Grundkenntnisse der Programmierung sowie
rechnergestützter mathematischer Berechnungsmethoden vermittelt. Das
Gelernet wird durch anwendungsnahe Beispiele verdeutlicht und vertieft.

- Grundlagen zur Programmierung und Modellbildung am Rechner
  Numerische Fehler | Konvergenz | Konsistenz | Stabilität

- Kennlernen des Programmpakets MATLAB...
  Felder | Vektoren | Matrizen | Funktionen | Skripte | Kontrollstrukturen |
  Datenspeicherung

- Numerische Berechnungsverfahren...
  Interpolation | Nullstellen | Taylorreihenentwicklung | Ausgleichsrechnung | 
  Numerische Differentiation und Integration | Anfangswertprobleme | Rand-
  und Anfangswertprobleme

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben.

In der Vorlesung werden an der Tafel die mathematischen Methoden der Regelungstechnik entwickelt. Zunächst wird das Übertragungsverhalten unterschiedlicher Regelstrecken in Form von Sprungantwortfunktionen und Ortskurven ausführlich dargestellt. Durch in die Vorlesung integrierte Übungsbeispiele können die Studierenden unmittelbar die vorgestellten Methoden erproben und jeweils ihr Können einschätzen und ihr Verständnis überprüfen. Beispielhaft wird die Sensorik, wie sie für die Mess- und Regeltechnik in der Energietechnik eingesetzt wird, erläutert und hinsichtlich der Signalübertragung charakterisiert.
Auch die Regelkreissynthese wird ausführlich und anschaulich an der Tafel mathematisch demonstriert und mit integrierten Übungen erprobt. In Einzelfällen tragen die Studierenden Lösungen an der Tafel vor.
Ergänzt werden die theoretischen Aussagen und Methoden durch praktische Versuche am PID-Board im Rahmen einer nachmittäglichen Labor-Übung.

A.) Denken in Wirkungsplänen.
B.) Beispiele für Regelstrecken in der Energiesystemtechnik.
C.) Mathematische Methoden der Regelungstechnik.
D.) Klassifizierung von Regelstrecken.
E.) Charakterisierung und Klassifizierung von Reglern.
F.) Regelkreissynthese, Führungs- und Störübertragungsverhalten.
G.) Mess- und Sensortechnik in der Energiesystemtechnik.

- Automation regenerativer Wärme- und Kälteversorgung von Gebäuden, Bollin, Elmar, Vieweg+Teubner, 2009
- Digitale Gebäudeautomation, Arbeitskreis der Professoren für Regelungstechnik, Springer, 2004
- Regelungs- und Steuerungstechnik in der Versorgungstechnik., Arbeitskreis der Professoren für Regelungstechnik in der Versorgungstechnik (HRSG.), C.F. Müller Verlag Heidelberg, 2002
- Regelungstechnik für Ingenieure, Reuter, M., Vieweg Verlag, Wiesbaden, 2004.

In der Vorlesung werden die verschiedenen Problemfelder der Messdatenerfassung anhand konkreter Beispiele vorgestellt, entwickelt, beschrieben und erläutert. Dabei werden Präsentationsfolien, Tafelarbeit sowie Computerdemonstrationen eingesetzt. Die naturwissenschaftlichen Zusammenhänge werden unter Verwendung derFachterminologie beschrieben und die Anwendung der mathematischen Methoden geübt. Von den Studierenden werden geeignete Übungsaufgaben und Anwendungsbeispiele aus den Bereichen Energie, Umwelt und allgemeiner Technik gerechnet.

Die Registrierung von Betriebsparametern von Anlagen und Prüfständen nimmt im Rahmen von Automatisierungskonzepten einen breiten Raum ein. Für unterschiedliche Messgrößen besteht die Notwendigkeit, die gewonnenen Daten in einem Mess- und Steuerrechner weiterzuverarbeiten und darzustellen. Es werden einführend diejenigen Teilaspekte einer Messkette wiederholt, die mit der Wandlung von analogen Signalen in digitale verbunden sind. Insbesondere sind dies die Funktionsweise von A/D-Wandlern für unterschiedliche Einsatzgebiete, eine an die A/D-Wandlung angepasste Filterung und Abtastung. Die Grundlagen der Signalverarbeitung werden soweit behandelt, dass mit den unvermeidbaren Problemkreisen des Aliasings und der zeitlichen Fensterung umgegangen werden kann. Darauf aufbauend werden verschiedene, häufig eingesetzte Messwerterfassungssysteme vorgestellt, die jeweils unterschiedlichen Einsatzgebieten gerecht werden.
* USB-Module für Personalcomputer
* Messwerterfassung im Laborbetrieb über Instrumentierungsbusse (IEEE488, VXI)
Entscheidende Bedeutung kommt bei allen geschilderten Messwerterfassungssystemen dem Einsatz ausreichend flexibler und bedienungsfreundlicher Software zu. An Beispielen wird für die unterschiedlichen Messwerterfassungssysteme auf deren Programmierung eingegangen.

- Messtechnik und Messdatenerfassung, 2. Aufl., Weichert N, Wülker M, Oldenbourg, 2010.

Im Praktikumsteil wird sowohl Gruppenarbeit wie auch eine Ergebnispräsentation gefordert.

Es sollen insgesamt drei Versuche bearbeitet werden, jeweils einer aus den nachfolgenden Versuchsgruppen:
A)
Analyse von Wetterdaten mit LabVIEW
B)
- Messungen an einem Pt100-Widerstandsthermometer und einem Tiefpassfilter über den IEEE488-Bus
- Vermessung eines Luftstroms mit Messgeräten an einem IEEE488-Bus
- Messungen an einem Warmwasser-Schichtspeicher-Modell mit einem VXI-Messsystem
- Charakterisierung von Wechselrichterschaltungen mit Messgeräten an einem IEEE488-Bus
C)
- USB-Messdatenakquisition mit 5B- und SSR-Modulen
- USB-Messdatenakquisition für einen Solarzellen-Messstand
- USB-Messdatenakquisition an einer Wechselspannungsquelle (Dynamo, Lichtmaschine)
- USB-Messdatenakquisition für Dehnungsmessstreifen an einem Biegebalken.

- Messtechnik und Messdatenerfassung, 2. Aufl., Weichert N, Wülker M, Oldenbourg, 2010.
- Moodle-Seiten zur Messdatenerfassung, Wülker M, Böhler K, Hochschule Offenburg, 2009.

In der Vorlesung werden die 5 verschiedenen regenerativen Energiearten (Geothermie, Biomasse, Solarenergie, Windenergie, Wasserkraft) vorgestellt sowie die Potentiale und Nutzungsmöglichkeiten in Deutschland aufgezeigt. Anhand von ausgeführten Beispielen wird die Verfahrenstechnik der Energienutzung vertieft.

A)  Einführung: Weltenergiebedarf, Energievorräte

B)  Solarenergie

- Strahlungsleistung und Ort - Potential der Sonnenenergie

- thermische Nutzung der Sonnenenergie

-  Photovoltaik

C)  Biomasse

-  Nachwachsende Rohstoffe und Kohlenstoffzyklus

-  Biomassepotential

-  energetische Umwandlungsverfahren von Biomasse-  Biogas

-  Kraftstoffe auf Biomassebasis

D)  Geothermie

-  Ursprung geothermischer Energie

-  tiefe Geothermie

-  oberflächennahe Geothermie

-  Potential der Geothermie

-  direkte Nutzung und Stromerzeugung

E)  Windenergie

F)  Wasserkraft

Erneuerbare Energien: Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte, Kaltschmitt, Martin, Berlin, Heidelberg: Springer, 2006.

In der Vorlesung werden die Grundlagen der Energiewirtschaft, schwerpunktmäßig für Deutschland, erläutert. Der Begriff der Nachhaltigkeit, die Operationalisierung und Messung des Konzeptes sowie daraus abgeleitete energiepolitische Maßnahmen werden diskutiert. Der Zusammenhang zwischen Energiebereitstellung und globaler Erwärmung sowie Klimaschutzmaßnahmen wird erläutert. Der Beitrag verschiedener Energieträger zu einer nachhaltigen Energiebereitstellung wird vorgestellt und Potentiale für die Nutzung erneuerbarer Energiequellen und für Energieeffizienz werden diskutiert. Es wird ein Überblick über verschiedene Märkte und die gesetzlichen Grundlagen der Energiewirtschaft gegeben.

• Nachhaltigkeit und ihre Messbarkeit
• Energiebedingte Emissionen und Klimaveränderungen, Emissionshandel
• Energiebilanzen
• Reserven und Ressourcen von Energierohstoffen
• Anteile und Potentiale erneuerbarer Energiequellen
• Energieeffizienz
• Organisation leitungsgebundener Energiesysteme (Fokus: Stromwirtschaft)

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben.

Ingenieurmäßige, weitgehend selbstständige Mitarbeit in einem, höchstens in zwei der Arbeitsgebiete:

• Entwicklung, Konstruktion, Normung
• Prüffeld, experimentelle Erprobung von Produkten
• Produktion, Fertigungsplanung, Qualitätskontrolle
• Projektierung, technische Kundenbtreuung

Ausarbeitung eines ausführlichen Berichts über eines der durchgeführten Industrieprojekte mit mündlicher Präsentation.

Technische Berichte, Hering, Lutz, Hering, Heike (Vieweg, 2000)

A. Präsentationstechnik
Die TeilnehmerInnen wählen ein Seminarthema anhand einer Themenliste und bereiten eine Präsentation mit festgelegtem Rahmen für Präsentation (Länge, Aufbau, Literaturnutzung etc.) und schriftlicher Ausarbeitung. Die TeilnehmerInnen erörtern anhand des Vortrages die Inhalte und nutzen die Handouts der Arbeitsgruppen sowie die Protokolle der Diskussionen für die eigene Nachbereitung des Stoffes. Eine Bewertung der Präsentation und des Diskussionsverhaltens findet im kooperativen Gespräch mit den Studierenden statt.
B. "Gestaltung des eigenen Berufswegs, Möglichkeiten und Grenzen" - Vorlesung mit Diskussion.

A. Präsentationstechnik: Ausgewählte Themen zur Energiesystemtechnik
B. "Gestaltung des eigenen Berufswegs, Möglichkeiten und Grenzen": Noch prägt das Studium die Sicht der Dinge:
1. Sind Studenten Kunden von Professoren?
2. Nach welchen Kriterien wählen Sie ein Unternehmen für Ihr Praxissemester?
3. Auslandssemester: Pro und Kontra
4. Wie wählen Sie das Thema Ihrer Abschlussarbeit?
Berufseinstieg:
1. Schwächen offen zugeben?
2. Ein kleines mittelständisches Unternehmen oder ein Weltkonzern?
3. Interessante Aufgaben versus mehr Geld
Sie werden erwachsen:
1. Die Teamarbeit ist kein Leckerbissen
2. Ein bisschen Kommunikationstheorie am Beispiel "Chef, ich möchte mehr Geld"
3. Wie reagieren Sie auf die Aussage Ihres Vorgesetzten "In Ihren Projekten läuft ständig etwas schief!"?
4. Wechseln oder bleiben?
5. Wie kommt man an gute Zeugnisse?
6. Umziehen oder "Ortenau forever"? Wie oft sollte man wechseln? Wie oft darf man wechseln?
Mit 20 Jahren Berufserfahrung:
1. Für die Firmenpleiten, Verkäufe etc. haben Sie nichts, aber...
2. Ab wann sind Sie "zu alt für den Arbeitsmarkt"?
3. "Hätte ich bloß..." oder: Was Sie versäumt haben, um nicht "zu alt" zu werden?
Und dennoch: Das Leben ist nicht nur hart, sondern auch schön:
1. Geld oder ein halbwegs friedliches Leben, man möchte doch beides...
2. Speziell für Frauen: (Industrie ist Männedomäne. - Ist sie das wirklich?, Beruf und Familie)

- www.ingenieurkarriere.de/beratung

Selbständige Bearbeitung eines Industrieprojektes mit anschließendem Referat.

Ein Industrieprojekt ist selbständig zu bearbeiten. Das Thema soll sich vorzugsweise mit den Projekten der
Praxisphase befassen. Das wissenschaftliche Arbeiten soll in diesem Industrieprojekt eingeübt und in der anschließenden Präsentation vorgestellt werden.

- www.ingenieurkarriere.de/beratung

Labor.

- Luftvolumenstrommessung
- Abnahme / Übergabe einer RLT-Anlage
- Luftführung in einem Raum (Kühlfall, Isotherm, Heizfall).

- ASHRAE Handbook for HVAC, 2000
- ASHRAE Handbooks / SI Edition - Fundamentals, HVAC Systems and Equipment, Applications, Refrigeration, 2000
- Der Kälteanlagenbauer, Band 1, Breidenbach karl, Müller, 2003
- Der Kälteanlagenbauer, Band 2, Breidenbach karl, Müller, 2004
- Der Kälteanlagenbauer, Bd. 1+2, Breidenbach, Karl, C. F. Müller GmbH, Karlsruhe, 1990
- Heat Pump Technology, Billy C. Langley, Prentice Hall, 2001
- Heat Pumps, Eugene Silber, Delmar, 2003
- Hydraulik der Wasserheizung, Hans Roos, Oldenbourg-Industrieverl., 2002
- Lehrbuch der Kältetechnik, Band 1, Cube. Autoren; H.J. Bauder (C.F. Müller, 1997)
- Pohlmann-Taschenbuch der Kältetechnik, Institut für Kälte-, Klima- und Energietechnik, Pohlmann Walther; Krug Norbert (Müller, 2005)
- Projketierung von Warmwasserheizungen, Burkhardt/Kraus, Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2006
- Taschenbuch für Heizung + Klimatechnik, Band 73.2007/08, Ernst-Rudolf Schramek, Oldenburg, 2007.

Vorlesung mit integrierten übungen.

A) Meteorologische Grundlagen
B) Leistungsanforderungen für RLT-Anlagen nach DIN EN 13779
C) Feuchte Luft (einschl. h, x-Diagramm und Darstellung der Behandlungsprozesse)
D) Berechnung der Kühllast und Kühlleistung.

- Der Kälteanlagenbauer, Band 1, Breidenbach karl, Müller, 2003
- Der Kälteanlagenbauer, Band 2, Breidenbach karl, Müller, 2004
- Heat Pump Technology, Billy C. Langley, Prentice Hall, 2001
- Heat Pumps, Eugene Silber, Delmar, 2003
- Hydraulik der Wasserheizung, Hans Roos, Oldenbourg-Industrieverl., 2002
- Lehrbuch der Kältetechnik, Band 1, Cube. Autoren; H.J. Bauder (C.F. Müller, 1997)
- Pohlmann-Taschenbuch der Kältetechnik, Institut für Kälte-, Klima- und Energietechnik, Pohlmann Walther; Krug Norbert (Müller, 2005)
- Projektierung von Warmwasserheizungen, Bukhardt Wolfgang; Kraus Roland; Ziegler Franz Josef, Oldenbourg, 2006
- Taschenbuch für Heizung + Klimatechnik, Band 73.2007/08, Ernst-Rudolf Schramek, Oldenburg, 2007.

In der Vorlesung werden an der Tafel die mathematischen Methoden der Regelungstechnik entwickelt. Durch in die Vorlesung integrierte Übungsbeispiele können die Studierenden unmittelbar die vorgestellten Methoden erproben und jeweils ihr Können einschätzen und ihr Verständnis überprüfen. Ergänzt werden die theoretischen Aussagen und Methoden durch praktische Versuche im Labor. Dabei bilden die
Studenten jeweils Arbeitgruppen für die einzelnen Versuche. Diese Gruppe bereiten eigenständig die Versuchsdurchführung vor, sind maßgeblich an der Versuchdurchführung beteiligt und erstellen den Versuchsbericht. Im abschließenden Kolloquium präsentieren die Gruppenmitglieder die jeweiligen Versuchsergebnisse.

Die Studierenden erhalten Einblick in die regelungstechnische Praxis in der Energiesystemtechnik. Die regelungstechnischen Grundlagen werden ergänzt durch praktische Regeln zur Reglereinstellung, Beharrungsverhalten, Linearisierung und angewandte Beispiele aus der Praxis der Energiesystemtechnik. Im Bereich der Leittechnik erfolgt zunächst eine Einführung in die digitale Gebäudeautomation. Die Systemtechnik der Gebäudeautomation wird vertieft und Bussysteme werden charakterisiert. Die VDI 3814 wird als wichtigstes Regelwerk der GA Planung vorgestellt. Funktionen in der Leittechnik werden erläutert. Im Labor werden regelungstechnischer Methoden am Beispiel einer Klimaanlage erprobt. Die Studenten lernen den praktischen Umgang mit der DDC-Technik. Am Beispiel der Klimaanlage lernen die Teilnehmer Regelkreise zu analysieren, Strecke zu charakterisieren und Regler einzustellen.
Übersicht:
A. Einführung und regelungstechnische Grundlagen
B. Regler und Reglereinstellungen
C. Beharrungsverhalten
D. Vermaschte Regelkreise
F. Beispiele zur Regelung energetischer Prozesse
G. Einführung in die Leittechnik
H. Automatisierungskonzepte
I. Digitale Regelungstechnik
J. Systemtechnik der Leittechnik
K. Normierungsaktivitäten
L. Funktionen in der Leittechnik
M. Managementfunktionen
Laborversuche am Beispiel einer raumlufttechnischen Versuchanlage mit Gebäudeleittechnik:
Versuch 1: Zuluftemperaturregelung
Versuch 2: Raumluft-Zulufttemperaturkaskade
Versuch 3: Klappensteuerung

- Automation regenerativer Wärme- und Kälteversorgung von Gebäuden, Bollin, Elmar,
Vieweg+Teubner, 2009.
- Digitale Regelungstechnik, AK der Professoren für Regelungstechnik, Springer Verlag, Berlin, 2003.
- Praxiswissen Digitale Gebäudeautomation, Schneider, W., Vieweg Verlag, Braunschweig, 1997.
- Regelungstechnik für Ingenieure, Reuter, M., Vieweg Verlag, Wiesbaden,, 2004.
- Regelungstechnik in der Versorgungstechnik, Arbeitskreis der Professoren für Regelungstechnik, C.F. Müller Verlag, Heidelberg, 2002.

Der reine Frontalunterricht mit Tafelanschrieb wird aufgelockert z.B. durch Klärung von Zwischenfragen in
Diskussionsform, soweit wie möglich, sowie durch Beispielrechnungen und Saaldemonstrationen. Um die Ablenkung der Studierenden durch rein manuelles Kopieren von Tafelanschrieben in Grenzen zu halten, steht ein Umdruck mit allen wichtigen Abbildungen, jedoch ohne Text zur Verfügung. Die Vorlesungsinhalte werden durch Übungen in kleinen Gruppen vertieft. Zusätzlich wird den Studierenden die Möglichkeit zu freiwilligen, korrigierten Hausaufgaben angeboten. Ein studentisches Tutorium ist angestrebt.

A) Grundlagen: Dichte und Viskosität von Fluiden, Fluidstatik, Kapillarkräfte.
B) Fluidkinematik: Stromlinien, Staupunkt, Kontinuitätsgleichung, Strömungspotentiale.
C) Strömung idealer Flüssigkeiten: Navier-Stokes-, Euler-, Bernoulli-Gleichung, Körperwirbel und Potentialwirbel, Impulssatz.
D) Fluidkinetik: Ähnlichkeitsbetrachtungen, Reynolds-Zahl,laminare und turbulente Strömungen, Grenzschichttheorie.
E) verlustbehaftete Strömungen
F) Einführung in die Gasdynamik: Euler-Gleichung, Lavaldüse, Schallgeschwindigkeit.

- Grundzüge der Strömungslehre, Zierep J., Bühler K., Teubner Verlag, Wiesbaden, 2008 

- Strömungsmechanik, J.Zierep, K.Bühler, Springer Verlag, 1991.

Vorlesung mit Übungen.

Diese Vorlesung befasst sich vor allem mit den innermotorischen Prozessen für die Gemischbildung, den
Ladungswechsel und die diesel- und ottomotorische Verbrennung. Es werden einfache Auslegungsrechnungen und - regeln auf der Basis von aktuellen Motorenkonzepten behandelt.
Aufgeteilt ist der Vorlesungsinhalt in fünf Blöcke zu den folgenden Themen:
A. Aufbau und konstruktive Eigenschaften von Verbrennungsmotoren.
B. Thermodynamische und gasdynamische Auslegung, Saugrohrauslegung, Ladungswechsel bei Zweitaktmotoren.
C. Konstruktion Grundmotor.
D. Gemischbildung und Verbrennung beim Ottomotor, GDI-Technologie.
E. Gemischbildung und Verbrennung beim Dieselmotor.

- Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik, Autorenkollektiv, Europa-Lehrmittel, 2000
- Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, Robert Bosch GmbH (Hrsg.), VDI Verlag Düsseldorf, 1991
- Kraftfahrzeugmotoren, Volkmar Küntscher, Vogel Fachbuch, 2005
- Messen an Verbrennungsmotoren, Heinz Grohe, Vogel Fachbuch, 1986
- Motorenmeßtechnik, Kuratle, Rolf, Vogel Fachbuch, 1995
- Verbrennungsmotoren, Skript, Kuhnt, H.-W., Hochschule Offenburg, 2000

In der Vorlesung werden seminaristisch die Inhalte erarbeitet und die wichtigsten Verordnungen und technischen Regeln vorgestellt und erläutert. Tafelanschrieb, Overheadfolien, Umdrucke und die Prüfungsaufgaben verhelfen zu einem kompletten und authentischen Script einschließlich der Vorbereitung auf die Prüfung. Durch in die Vorlesung integrierte Übungsbeispiele können die Studierenden unmittelbar die vorgestellten Methoden erproben und jeweils ihr Können einschätzen sowie ihr Verständnis überprüfen. U. a. werden die Wechselwirkungen zwischen gesetzlichen Vorgaben, Werkstoffen, Stoffeigenschaften und thermofluid-dynamischen Auslegungskriterien erläutert und eingeübt. Beispiele aus dem Bereich des chemischen Anlagenbaus, der Energietechnik und Umwelttechnik werden zur Verdeutlichung der theoretischen Inhalte herangezogen.

A) Einleitung und Ablauf einer Verbrennung
B) Die Brennstoffe und ihre Kennwerte
C) Verbrennungsrechnung für feste und flüssige Brennstoffe
D) Verbrennungsrechnung für gasförmige Brennstoffe
E) Kontrolle der Verbrennung - unvollständige Verbrennung
F) Bestimmung der Feuerraumtemperatur
G) Brennerbauarten
H) Emissionen und Emissionsminderung

- Einführung in die Wärmelehre, Cerbe, Hoffmann, Carl Hanser, 2000
- Thermodynamik, Band 2, Stephan, Mayinger, Springer Verlag Berlin, 2000
- Verbrennung und Feuerung, Günter, R, Springer Verlag, 2000

In der Vorlesung werden die thermodynamischen Zusammenhänge hergeleitet und mit Hilfe von Beispielen vertieft. Die Vorlesung wird im Wesentlichen durch Tafelarbeit bestimmt, dabei werden Overheadfolien als auch Computeranimationen sowie einfache Demonstrationsmodelle eingesetzt. Zur Unterstützung der Mitschrift wird ein sich weiter entwickelndes Script erstellt und ausgegeben. Zur Übung werden beispielhaft Aufgaben vorgerechnet (zum größten Teil Prüfungsaufgaben), die nach Möglichkeit in einem, von Studierenden geleiteten Tutorium vertieft werden.

A.) Grundlagen
Aufgaben der Thermodynamik, Verwendete Größen und Einheiten, Thermische Zustandsgrößen, Gasgesetze einheitlicher Stoffe.
B.) Der erste Hauptsatz
Allgemeine Formulierung, Arbeit und innere Energie, Wärme und innere Energie, Kreisprozesse, offene Systeme, kalorische Zustandsgleichung.
C.) Kinetische Gastheorie, ideales Gas
Thermische Zustandsgleichung, spezifische Wärmen, Stoßzahl eines Teilchens und mittlere freie Weglänge, Transportkoeffizienten, physikalische Daten ausgewählter Stoffe.
D.) Der zweite Hauptsatz
Reversible und irreversible Vorgänge, der Carnot-Prozess, irreversible Vorgänge, umkehrbarer Carnotscher Kreisprozess, irreversible Prozess, Entropie, Exergie.
E.) Reale Gase und ihre Eigenschaften
Reales Verhalten reiner Stoffe, Zustandsänderungen und deren Anwendungen, Luftverflüssigung.
F.) Kreisprozesse
Eigenschaften von Kreisprozessen idealer und realer Gase
G.) Mischung von Gasen
Mischung idealer Gase, feuchte Luft, Klimatechnik
H.) Ausblick auf weitere Gebiete
Wärmeübertragung

- Einführung in die Thermodynamik, G. Cerbe, H.-J. Hoffmann , Carl Hanser Verlag, München, 1996
- Technische Thermodynamik, Hahne, Addison-Wesley, 1992
- Thermodynamik, H. D. Baehr , Springer Verlag, Berlin, 1984
- Thermodynamik, Band 1, Einstoffsysteme,, K. Stephan, F. Mayinger , Springer Verlag, Berlin, 1990

In der Vorlesung werden die grundlegenden thermodynamischen Zusammenhänge hergeleitet. Durch Animationen findet eine Vertiefung des Stoffes statt. Zur Übung und Vertiefung werden Anwenungsbeispiele berechnet und diskutiert.

A.) Vertiefung und Ergänzung der Grundlagen der Thermodynamik.
B.) Mehrphasensysteme in der Energietechnik.
C.) Kreisprozesse in der kraftwerkstechnik und für Anwendungen in der Geothermie.
D.) Anwendungen in der Klimatechnik und der Solarthermie.

- Energietechnik 4.Aufl., Zahoransky R., Vieweg+Teubner Wiesbaden, 2009
- Technische Thermodynamik, Hahne, Addison-Wesley, 1992
- Thermodynamik, H. D. Baehr , Springer Verlag, Berlin, 1984
- Thermodynamik, Band 1, Einstoffsysteme, K. Stephan, F. Mayinger , Springer Verlag, Berlin, 1990
- Thermodynamik, Band 2, Stephan, Mayinger, Springer Verlag Berlin, 2000.

Wärme- und Stofftransport findet in praktisch allen Energiewandlern statt und ist damit wichtige Grundlage für die Energiesystemtechnik. In der Veranstaltung werden die grundlegenden Transportmechanismen sowie deren mathematische und anschauliche Beschreibungen eingeführt.Die Vertiefung erfolgt in vorlesungsbegleitenden Übungen anhand Beispielen aus der Energiesystemtechnik.

Inhalt:

• Einleitung und Grundlagen: Erhaltungsgrößen und Erhaltungsgleichungen, mathematische Werkzeuge, dimensionslose Kennzahlen
• Wärmetransport: Erhaltungsgleichungen, Wärmeleitung, Wärmekonvektion, Wärmestrahlung, Wärmequellen
• Stofftransport: Diffusion, Konvektion, Navier-Stokes-Gleichungen
• Wärme- und Stoffübertragung: Konvektiver Wärmeübergang, Wärmedurchgang, Wärmeübertrager
• Ausblick: computergestützter Wärme- und Stofftransport
• Übungen

• Skript zur Vorlesung