Bachelor of Engineering (B.Eng.)Nachhaltige Geb?ude- und Energietechnik

Numerische Verfahren

Lernergebnisse und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 球探比分网den…
Wissen und Verstehen
… einige wichtige numerische Verfahren wiedergeben
… die g?ngigen Befehle einer Programmiersprache wiedergeben
… zu gegebenen Problemen ein passendes numerisches Verfahren ausw?hlen
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
… Schleifen- und Kontrollstrukturen programmieren
… Schaubilder von Funktionen mit zwei Variablen graphisch darstellen
… die in der Vorlesung Numerische Verfahren besprochenen Methoden sicher anwenden
… ingenieurwissenschaftliche Fragestellungen numerisch l?sen
… die Grenzen der numerischen Verfahren bezüglich Anwendbarkeit und Genauigkeit absch?tzen
… ihre numerischen Programme durch den Vergleich mit analytischen Referenzl?sungen (für geeignete Spezialf?lle)
überprüfen
… die einzelnen erlernten Methoden miteinander verknüpfen
… die erlernten Methoden auch auf andere Anwendungsaufgaben aus Naturwissenschaft und Technik übertragen
?bergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
… ?bungs- und Programmieraufgaben in einer Lerngruppe gemeinsam l?sen
… Probleme beim L?sen eines mathematischen Problems fachsprachlich korrekt formulieren
… programmierten Code verst?ndlich dokumentieren
Methodenkompetenz
… ihre L?sungswege fachlich korrekt darstellen
… für mathematische Problemstellungen aus u.a. Inhalten einen geeigneten L?sungsweg ausw?hlen
Digitale Kompetenzen
… mathematische Probleme mit Hilfe einer Programmiersprache numerisch l?sen
Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t
Die F?higkeit, mathematische Probleme mit Hilfe numerischer Methoden zu l?sen, ist eine wichtige Kompetenz für
Ingenieure.

Inhalte
a) Vorlesung Numerische Verfahren:

• Lineare Ausgleichsrechnung
• Numerisches L?sen nichtlinearer Gleichungen und Gleichungssysteme (Newtonverfahren)
• Numerisches L?sen gew?hnlicher Differenzialgleichungen und Differenzialgleichungssysteme (Eulerverfahren)
• Diskretisierung und numerisches L?sen partieller Differenzialgleichungen am Beispiel der Laplace-/ Poissongleichung (station?re W?rmeverteilung, elektrisches Feld) und/oder W?rmeleitungsgleichung

b) Labor Programmieren:

• Einführung in eine Programmiersprache (z.B. Matlab/Python)
• Graphische Darstellung reeller Funktionen
• Niveaulinien & Graphen von Funktionen mit zwei Variablen, z.B. ideales/reales Gasgesetz
• Kurven in Parameterdarstellung und Komplexe Ortskurven, z.B. Nyquist-Diagramme
• Messdaten einlesen und graphisch darstellen
• Schleifen und Kontrollstrukturen
• Anwendung der in der Vorlesung behandelten numerischen Verfahren auf Probleme aus Geb?ude-, Energie- und Umwelttechnik sowie allgemeine naturwissenschafttich-technische Probleme
• Numerische Behandlung von ausgew?hlten Fragestellungen aus parallelen Vorlesungen, insbesondere Regelungstechnik,
  W?rme- und Stoffübertragung, Thermodynamik 2

Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Mathematik 1
empfohlen: Mathematik 2, Technische Mechanik, Messtechnik und Elektrotechnik, Physik, Chemie und Einführung in die
Versorgungstechnik, Thermodynamik 1, Str?mungslehre, Elektrotechnik, Festigkeitslehre und Werkstoffkunde

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) & b) Klausur 60 Minuten (benotet)
b) Testat (unbenotet)

Modulverantwortliche/r und hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr. Ingo Bednarek, Prof. Dr. Andreas Narr

Regelungstechnik

Lernergebnisse und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 球探比分网den…
Grundlagenwissen in der Steuerungs- und Regelungstechnik vorweisen
… Regelcharakteristiken von elementaren Regelkreisgliedern einordnen
… Regelkreisverhalten anhand von ?bertragungsfunktionen beschreiben
… Stabilit?t von Regelkreisen z.B. mittels Ortskurven und Bode-Vefahren bewerten
… Systemverhalten anhand Zeit-, Laplace- Frequenzbereich analysieren
… einfache Probleme der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik strukturiert analysieren

Inhalte
a) Vorlesung:

•  Grundstruktur einschleifiger Regelkreis
• Modellbildung (mathematisch und experimentell) und Beschreibung von Systemen durch gew?hnliche Differentialgleichungen im Zeitbereich
• Beschreibung von Regelkreisgliedern mittels Differenzialgleichungen, ?bertragungsfunktionen, Frequenzgang, Ortskurve und Bodediagramm
• Elementare Regelkreisglieder (P-, I-, D-, PT1-, PT2- und Totzeitglied)
• Regler (P-, PI-, PD-, PID-Regler)
• Beurteilung der Stabilit?t von Regelkreisen
• Reglerentwurf mittels Einstellregeln
• Reglerentwurf im Bode-Diagramm

b) Labor: Laborversuche zu Themen wie z.B: ?bertragungsverhalten von Regelstrecken, P-/PI-/PID-Regler, Regelkreis und

• Reglereinstellung, digitale Regelungstechnik

Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Mathematik 1
empfohlen: Mathematik 2

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) & b) Klausur 90 Minuten (benotet)
b) Testat (unbenotet)

Modulverantwortliche/r und hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr.-Ing. Dietmar Krieg, Prof. Dr.-Ing. Nikolai Kalitzin, NN

Thermodynamik 2

Lernergebnisse und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 球探比分网den…
Wissen und Verstehen
… die verschiedenen Aggregatzust?nde unterscheiden
… die grundlegende Vorgehensweise bei der Bestimmung von Zustandsgr??en für unterschiedliche Aggregatzust?nde
wiedergeben und pr?zisieren
… grundlegend zwischen rechts- und linksl?ufigen Kreisprozessen unterscheiden
… die wichtigsten Kreisprozesse und deren Wirkungsgrade wiedergeben
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
… Thermodynamische Kreisprozesse aus der Energie- und Geb?udetechnik berechnen
Wissenschaftliche Innovation
… Thermodynamische Kreisprozesse für eine vorgegebene Anwendung optimieren.
?bergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
… unterschiedliche Ergebnisse in Abh?ngigkeit des verwendeten L?sungsansatzes (z. B. ideales vs. reales Gas) fachlich
diskutieren.
… Fragestellungen zur Energieumwandlung und Entropieerzeugung diskutieren
Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t
… die gelernten Kenntnisse zu den thermodynamischen Kreisprozessen auf Anlagen der Energie- und Geb?udetechnik
transferieren und im System analysieren

Inhalte
a) Vorlesung:

• Zustandsgr??en im Bereich der festen, flüssigen und gasf?rmigen Phase sowie deren Mischgebiete
• Phasenüberg?nge fest – flüssig – dampff?rmig
• Benutzung von Dampftafeln und Zustandsdiagrammen zur Bestimmung der Zustandsgr??en
• Isobare, isotherme, isochore, isenthalpe, polytrope und isentrope Zustands?nderung im p,v -, T,s -, h,s -, log p,h - Diagramm mit Nassdampfgebiet
• Thermische und kalorische Zustandsgleichungen für reale Gase, Realgasfaktor, Virialkoeffizienten, van-der-Waals und davon abgeleitete Gleichung
• Joule-Thomson Effekt – Linde Verfahren
• Thermische Maschinen (Arbeits- und Kraftmaschinen): Isotherme, isentrope und polytrope Verdichtung und Entspannung
• Wirkungsgrade und Gütegrade von Maschinen
• Rechts- und linksl?ufige Kreisprozesse: Carnot-, Joule-, Ericsson-, Gasturbinen-, Ottomotoren- und Dieselmotoren- Stirling-, Clausius-Rankine-, W?rmepumpen- und Kaltdampf-Prozess mit idealen und realen Gasen sowie D?mpfen

b) Labor:

• Ermittlung von Zustandsgr??en mit Hilfe von digitalen Werkzeugen
• Beschreibung von rechts- und linksl?ufigen Kreisprozessen unter Verwendung einer h?heren Programmiersprache
• Darstellung der Prozesse im lg p, h- und h,s-Diagramm mittels einer h?heren Programmiersprache

Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: -
empfohlen: Thermodynamik 1; Mathematik 1 & 2; Physik

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) & b) Klausur 90 Minuten (benotet)
b) Testat (unbenotet)

Modulverantwortliche/r und hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr.-Ing. Hermann Knaus, Prof. Dr.-Ing. Thomas Rohrbach

W?rme- und Stoffübertragung

Lernergebnisse und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 球探比分网den…
… Vorg?nge der W?rmeleitung in festen K?rpern mit den Grundgleichung der W?rmeleitung und zugeh?rigen L?sungen
(eindimensional und zweidimensional, station?r und instation?r, Kontakttemperatur) verstehen sowie Temperaturverl?ufe
und W?rmestr?me berechnen,
… den W?rmeübergang bei erzwungener und freier Str?mung für verschiedene typische Situationen in der Geb?ude- und
Energietechnik verstehen und die entsprechenden W?rmestr?me berechnen,
… den W?rmedurchgang als Kombination aus W?rmleitung und -übergang durch ebene W?nde und rohrf?rmige Bauteile
verstehen und berechnen,
… die Vorg?nge des W?rmedurchgangs bei berippten Oberfl?chen verstehen und die übertragene W?rmestr?me
berechnen,
… das Betriebsverhalten von W?rmeübertragern verstehen und Temperaturen und übertragene W?rmestr?me für
verschiedene W?rmeübertragertypen berechnen,
… die W?rmeübertragung durch Strahlung verstehen sowie W?rmestr?me über Einstrahlzahlen bei unterschiedlicher
Anordnung der strahlenden Fl?chen berechnen,
… die Grundgleichung der Stoffübertragung sowie die Analogie von W?rmeübertragung und Dampfdiffusion verstehen
und anwenden,
… Zustandsgr??en und Zustands?nderungen bei feuchter Luft verstehen und berechnen sowie Stofftransport bei
Verdunstung und Feuchteniederschlag verstehen.

Wissen und Verstehen
...Herleitung von Temperaturfeldern und W?rmestr?men bei W?rmeleitung in festen ein- und zweidimensionalen K?rpern
für station?re und instation?re Zustand aus dem Fourierschen W?rmeleitgesetz und den zugrundeliegenden
Differentialgleichungen,
...Herleitung und Anwendung der Methodik bei der Berechnung von W?rmeübergang bzw. Konvektion zwischen Fluiden und
Feststoffen bei erzwungener und freier Str?mung für verschiedene typische W?rmekonvektionsvorg?nge bzw. -situationen
auf Basis der ?hnlichkeitstheorie und Nusseltgleichungen in der Energie- und Geb?udetechnik,
...Vorg?nge und Wirkungsweise des W?rmedurchgangs als Kombination aus W?rmeleitung und W?rmeübergang für
mehrschichtige ebene W?nde/Fl?chen und Rohre unter Berücksichtigung von W?rmequellen,
...Grundprinzip und Auswirkungen von berippten Oberfl?chen auf die W?rmeübertragung,
...grundlegende W?rmeübertragungsvorg?nge bei sowie Betriebsverhalten von W?rmeübertragern im Gleich- und
...Gegenstrom sowie L?sungswege zur Berechnung der in einem W?rmeübertrager übertragenen W?rmestr?me,
...Hintergründe und Grunds?tze der W?rmeübertragung durch Strahlung auf Grundlage des Stefan-Boltzmann-Gesetzes
sowie Ans?tze zur Berechnung von übertragenen W?rmestr?men bei verschieden angeordneten Fl?chen (Einstrahlzahlen),
...Grundgleichung der Stoffübertragung sowie die Analogie zwischen W?rmeübertragung und Dampfdiffusion,
...Zusammenh?nge zwischen Zustandsgr??en und Vorg?nge bei Zustands?nderungen in feuchter Luft,
...grundlegender Aufbau sowie Herleitung des h-x-Diagramms sowie Verlauf von Zustands?nderungen und Luftbehandlungsfunktionen in diesem
...Bilanzierung der W?rme- und Stoffstr?me bei Luftbehandlungsfunktionen,
...Verst?ndnis der Verdunstungs- und Kondensationsvorg?nge an Oberfl?chen,
...experimentelle Bestimmung und Analyse sowie theoretische Berechnung von W?rmeübertragungsvorg?nge im Laborversuch ?W?rmeübertrager“

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
… W?rmestr?me durch W?rmeleitung und die zugeh?rigen Temperaturfelder in Festk?rpern für station?re und
instation?re sowie ein- und zweidimensionale Anwendungsf?lle berechnen,
… die ?hnlichkeitstheorie bei W?rmeübergangsvorg?ngen anwenden und so W?rmeübergangskoeffizienten für
verschiedene Anwendungsf?lle (z.B. erzwungene Rohrstr?mung, freie Konvektion an ebener oder senkrechter Platte, etc.)
ermitteln
… den W?rmedurchgang durch mehrschichtige W?nde/Fl?chen und Rohre sowie Oberfl?chen- und Schichttemperaturen
und resultierende W?rmestr?me berechnen,

… Vorg?nge der W?rmeleitung/ des W?rmeübergangs bei berippten Oberfl?chen z.B. mit Hilfe eines
Rippenwirkungsgrades berechnen und die resultierenden W?rmestr?me ermitteln,
… Temperaturen und W?rmestr?me in Gleich-, Gegen- und Kreuzstromw?rmeübertragern mit verschiedenen Ans?tzen
berechnen und so W?rmeübertrager auslegen,
… durch Strahlung übertragene W?rme bei verschieden angeordneten Fl?chen ermitteln (Einstrahlzahlen),
… Luftbehandlungsfunktionen bei Feuchter Luft im h-x-Diagramm skizzieren und analytisch berechnen,
… Verdunstungsvorg?nge berechnen.

?bergreifende Kompetenzen
Methodenkompetenz
… die erarbeiteten und erlernten W?rmeübertragungsvorg?nge auf praktische Anwendungen übertragen,
… Zusammenh?nge bei Feuchter Luft grunds?tzlich verstehen und auf die Anwendung im h-x-Diagramm übertragen,
Digitale Kompetenzen
… Anwenden von einfachen Hilfsmitteln wie Excel zur numerischen, iterativen Berechnung von zweidimensionalen
W?rmeleitvorg?ngen

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t
… W?rmeübertragungsvorg?nge in verschiedenen Bereichen der Energie- und Geb?udetechnik in Ihre Arten ?zerlegen“,
analysieren und bewerten und für nutzerorientierte Auslegungen und Berechnungen nutzen,
… Verst?ndnis für weitere Themen der W?rmeübertragung entwickeln, wie z.B.
- der Einfluss der Strahlungstemperatur auf Behaglichkeit,
- die Auswirkung von Oberfl?chentemperaturen bei Heiz- und Kühlfl?chen verschiedenster Arten auf übertragene
W?rmeleistung und Temperaturen sowie deren Verl?ufe etc. - Grundprinzip und Auswirkungen von berippten
Oberfl?chen auf die W?rmeübertragung,
… Verst?ndnis für die Vorg?nge bei Zustands?nderungen von Feuchter Luft als Basis für die sp?tere Anwendung des h-x-
Diagramms,
… Temperaturfelder und W?rmestr?me bei W?rmeleitung des Fourierschen W?rmeleitgesetzes und zugrundeliegenden
Differentialgleichungen in festen ein- und zweidimensionalen K?rpern für station?re und instation?re Zustand herleiten,
verstehen und berechnen
… W?rmeübergang bzw. Konvektion zwischen Fluiden und Feststoffen bei erzwungener und freier Str?mung für
verschiedene typische W?rmekonvektionsvorg?nge bzw. -situationen auf Basis der ?hnlichkeitstheorie und Nusselt-
Gleichungen in der Energie- und Geb?udetechnik herleiten und verstehen, und so W?rmeübergangskoeffizienten für
verschiedene Anwendungsf?lle (z.B. erzwungene Rohrstr?mung, freie Konvektion an ebener oder senkrechter Platte, etc.)
ermitteln,
… W?rmeübertragungsvorg?nge bei sowie das Betriebsverhalten von W?rmeübertragern im Gleich- und Gegenstrom
verstehen sowie L?sungswege zur Berechnung der in einem W?rmeübertrager übertragenen W?rmestr?me anwenden,
… W?rmeübertragungsvorg?nge anhand des Laborversuchs ?W?rmeübertrager“ analysieren, experimentell bestimmen
sowie theoretisch berechnen,
… die erarbeiteten und erlernten W?rmeübertragungsvorg?nge auf praktische Anwendungen übertragen
… die Hintergründe und Grunds?tze der W?rmeübertragung durch Strahlung auf Grundlage des Stefan-Boltzmann-
Gesetzes sowie Ans?tze zur Berechnung von übertragenen W?rmestr?men bei verschieden angeordneten Fl?chen
(Einstrahlzahlen) verstehen,
… die Grundgleichung der Stoffübertragung sowie die Analogie zwischen W?rmeübertragung und Dampfdiffusion
verstehen,
… Zustands?nderungen und Luftbehandlungsfunktionen von feuchter Luft sowie die zugeh?rigen W?rme- und Stoffstr?me
bilanzieren,
… Verdunstungs- und Kondensationsvorg?nge an Oberfl?chen verstehen,

Inhalte
a) Vorlesung/ ?bungen:

•  W?rmeleitung ein- und zweidimensional sowie station?r und instation?r
•  W?rmekonvektion – frei und erzwungen für verschiedenen Anwendungssituationen
•  W?rmedurchgang an ebenen Fl?chen und Rohren
•  W?rmedurchgang an berippten Oberfl?chen
•  W?rmeübertragung durch W?rmestrahlung
•  Feuchte Luft – Zustandsgr??en und -?nderungen, Stofftransport bei Verdunstung
•  Experimente zu Berippung und Feuchteaustausch
•  Beispielrechnungen
•  Gruppenübungen
•  Tutorials

b) Labor:

•  W?rmeübertrager im Gleich- und Gegenstrom
•  experimentelle Ermittlung von kA-Werten
•  theoretische Ermittlung von kA-Werten mit Nusselt-Gleichungen
•  Einfluss von Berippung bei der W?rmeübertragung

Teilnahmevoraussetzungen
Verpflichtend: keine
empfohlen: Mathematik 1, Mathematik 2, Thermodynamik 1

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) & b) Klausur 90 Minuten (benotet)
b) Testat (unbenotet)

Modulverantwortliche/r und hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr.-Ing. Robert Grob M.Sc.

Gas- und Verbrennungstechnik

Lernergebnisse und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 球探比分网den…
… die Herkunft und die Eigenschaften der Brenngase einordnen
… die sich aus der Verbrennungsrechnung ergebenden Verbrennungsgr??en umgehen und mit diesen rechnen und
bilanzieren
… die grundlegenden Verbrennungsmechanismen fester, flüssiger und gasf?rmiger Brennstoffe verwenden und
Verbrennungsrechnungen und Energiebilanzen auch als Auslegungsbasis von Anlagen durchführen
… die Auswirkungen auf Feuerungen und deren Betrieb einsch?tzen, was die umwelttechnischen Auswirkungen auf
Emissionswerte und Energieverbrauch beinhaltet

Inhalte
a) Vorlesung: Gas- und Verbrennungstechnik

• Eigenschaften und Austausch von Brenngasen: Gaszustand (Bezugszust?nde, Mengenangaben); Ideales und reales Verhalten; Gasgemische; Verflüssigte Gase; Gaskennwerte (Brennwert und Heizwert; Dichte und relative Dichte; Gasdruck; Wobbeindex; Gasmodul und Prim?rluftverh?ltnis); Einteilung der Brenngase (Einteilungskriterien; Gasfamilien)
• Austausch und Zusatz von Gasen; Umstellung und Anpassung von Gasanlagen
• Grundlagen der Gasverbrennung: Verbrennungsvorgang; Verbrennungsrechnung; Verbrennungskontrolle; Theoretische Verbrennungstemperatur; Enthalpiebilanzen, Verluste und Wirkungsgrade; Gasfeuchte und Abgastaupunkt
• Verbrennungsvorgang bei Feststoffen; Verbrennungsrechnung und Bilanzen; Wasser und Aschegehalt; Einsatz von Prim?r- und Sekund?rluft; Feuerungstechniken
• Entstehung und Relevanz von Schadstoffemissionen; Ma?nahmen zur Minimierung der Emissionen

b) Labor: 2 Laborversuche aus dem Laborpraktikumsangebot wie z.B.

• Versuch GA "Gasarten umstellen" (EG/Flüssiggas/H2-haltige)
• Versuch GB Gasbrennwertkessel (auch mit H2-Anteil)
• Versuch Holzverbrennung
• Versuch Wasserstofftechnik

Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: keine
empfohlen: Str?mungslehre, W?rme- und Stoffübertragung, Chemie

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) & b) Klausur 90 min, (benotet)
b) Testat (unbenotet)

Modulverantwortliche/r und hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr.-Ing. Timm Heinzel, Prof. Philipp Akkawi

Elektrische Regenerative Energien

Lernergebnisse und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 球探比分网den…

Wissen und Verstehen
… das Potenzial, die Verfügbarkeit und die Nutzungsm?glichkeiten regenerativer Energien einordnen
… die Nutzung von Photovoltaik, Windenergie, Wasserkraft, oberfl?chennahe und Tiefen-Geothermie, Biomassen in fester,
flüssiger und gasf?rmiger Form einsch?tzen
… die Speicherm?glichkeiten von Regenerativen Energien überblicken

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
… regenerative Energien in Energieversorgungskonzepte integrieren und mit konventionellen Systemen kombinieren
Wissenschaftliche Innovation
… [Fachliche Gesetze, Modelle, Methoden, Analyseverfahren] auf eigene erstelle Kriterien überprüfen, um neue
Erkenntnisse im [Fachbereich] entwickeln zu k?nnen
… [fachliche Hypothese] beurteilen
… neue Modelle / Methoden / Analyseverfahren im Bereich [bestimmter Teil des Fachgebietes] entwerfen
… [Fachliche Anwendungen, Modelle, Methoden, Analyseverfahren] optimieren
… eigenst?ndig Ans?tze/Konzepte im Bereich [bestimmter Teile des Fachgebietes] entwickeln
… Konzepte zur Optimierung von [fachlichen Anwendungen] entwickeln
… indem sie [bestimmte Modelle/Formeln/Begriffe] berücksichtigen/nutzen/verwenden.

?bergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
… aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffe.
… in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für die gestellte Aufgabe zu finden
Methodenkompetenz
… den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen
… [fachliche] Inhalte pr?sentieren und fachlich diskutieren
Digitale Kompetenzen
… [Fachübergreifende Skills] zusammenzufassen und in einem anderen Kontext durchzuführen
… [digitale Elemente aus dem Fachgebiet] gegenüberstellen und auf eigene erstellte Kriterien überprüfen

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t
… um einen [bestimmten Teil des Fachgebietes] konzipieren.
…um auf Basis von angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen in dem Bereich
[bestimmter Teil des Fachgebietes] entwickeln
…um Konzepte im Bereich [bestimmter Teil des Fachgebietes] unter gesellschaftlicher und ethischen Perspektiven
planen
…um die gelernten [Fachkompetenzen, ?bergreifende Kompetenzen] zur Bewertung des [Fachgebietes] heranziehen und
nach eigenen aufgestellten Kriterien optimieren
… um mit den gelernten [Fachkompetenzen] in darauffolgenden Semestern komplexe Fragestellungen zu
bearbeiten/eigenst?ndig zu arbeiten
… um im [sp?teren Berufsfeld] [bestimmte Teile des Fachgebiets und Kompetenzen in einer gewissen Situation] anwenden
zu k?nnen

Inhalte
Vorlesung:

• Einführung in die grunds?tzliche Problematik einer zukunftsf?higen Weltenergieversorgung (Gesichtspunkte u.a.:
• Ressourcen, Umwelt, Sicherheit, Versorgungssicherheit, Kosten)
•  Physikalische und ?konomische Grundlagen zur Energieumwandlung
• Eigenschaften der Solarstrahlung in Bezug auf die photovoltaische Nutzung
• Photovoltaische Energiesysteme
•  Windkraftnutzung
•  Wasserkraftnutzung (inl?ndisch sowie Bewegung des Meerwassers)
•  Geothermische Stromerzeugung (?berblick)
•  Systemintegration erneuerbarer Stromquellen
•  Elektrische Anbindung mit Ladeinfrastruktur

Teilnahmevoraussetzungen
empfohlen: Messtechnik und Elektrotechnik, Elektrotechnik, Thermodynamik 1, Str?mungslehre; die parallele Teilnahme am
Modul W?rme- und Stoffübertragung wird empfohlen

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Klausur 90 Minuten (benotet)

Modulverantwortliche/r und hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr.-Ing. Heiner Hüppelsh?user, N.N.

Energieeffizienzbewertung

Lernergebnisse und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 球探比分网den…
… Geb?ude auf der Basis der bauphysikalischen Grundlagen bewerten
… das GEG (Geb?ude-Energien-Gesetz) in seinen Grundzügen und seiner Bilanzierungsmethodik verstehen
… die Gesamtenergieeffizienz von Geb?uden nach DIN V 18599 berechnen
… anlagentechnische Aspekte bei der Effizienzbewertung berücksichtigen
… Prinzipien zur Realisierung von ?Nearly Zero Energy Buildings“ umsetzen
… Fernw?rmenetze und Energieversorgungen bis hin zu Quartieren energetisch bilanzieren

Inhalte
a) Vorlesung:

• Bauphysikalische Grundlagen (Voraussetzungen Energieberater)
• Zielsetzung und Wirkweise des GEG
• Bilanzierungsmethodik von DIN V 4108-6, DIN V 4701-10 sowie DIN V 18599
• Berechnung des Jahresheizw?rmebedarfs
• Effizienzbewertung von heiztechnischen Anlagen
• Effizienzbewertung von Lüftungsanlagen
• Effizienzbewertung von Trinkwassererw?rmungsanlagen
• Effizienzbewertung von Anlagen zur Geb?udekühlung
• prim?renergetische Bewertung von stromerzeugenden Anlagen
• PE-Faktoren von Fernw?rme- und Quartierkonzepten
• Praxisbeispiele und Bearbeitung von ?bungsaufgaben

b) Seminar: Exemplarische Bearbeitung von Sanierungsprojekten mit kommerzieller Energieberatersoftware

Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: Keine
empfohlen: Thermodynamik 1 & 2, W?rme- und Stoffübertragung

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) & b) Klausur 90 Minuten (benotet)
b) Testat

Modulverantwortliche/r und hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr.-Ing. Heiner Hüppelsh?user

Gas-, Wasser- und Wasserstoffversorgung

Lernergebnisse und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 球探比分网den …
In der Gas-und Wasserstoffversorgung
… die ?ffentliche Gas- und zukünftige Wasserstoffversorgung sowie deren Anwendung in der Ger?te- und Anlagentechnik
einordnen und darstellen
… Anlagen der ?ffentlichen und h?uslichen Gasversorgung nach den einschl?gigen Regelwerken planen und auslegen
… Kenntnisse über die Verbrennungsluftversorgung sowie die Abgasabführung von Gasger?ten nachweisen
… Kenntnisse über Grundlagen der Gaspreisbildung sowie des Vertragswesens in der Gasversorgung nachweisen
In der Wasserversorgung:
… den rechtlichen Rahmen, die Aufgaben und die Anforderungen der Wasserversorgung darstellen
… den Wasserbedarf ermitteln
… die Rohwasserarten und deren Gewinnung erl?utern, das Funktionsprinzip eines Brunnens beschreiben und auslegen.
… die Hauptkomponente eines Wasserwerks erl?utern und beschreiben
… Wasserschutzgebiete beschreiben und deren Besonderheiten erl?utern
… die Hauptkomponente der Wasserverteilungssysteme beschreiben

Inhalte
Vorlesung Gasversorgung:

• Gastransport und Gasverteilung: Druckverlustberechnung an Gasleitungen bei raumver?nderlicher und raumbest?ndiger Fortleitung, Netzformen. Bedeutung der Wasserstoffverteilung, Wasserstoff-Backbone.
• Ausrüstung von Gasanlagen in Geb?uden und auf Grundstücken (TRGI, TRF): Grundlagen, Leitungsanlagen, Berechnung von Leitungsanlagen nach TRGI und TRF, Verbrennungsluftversorgung
• Abgasanlagen: Grundlagen, Arten, Berechnung, Marketing, Tarifwesen und Absatzplanung

Vorlesung Wasserversorgung:

• Wirtschaftliche Aspekte, Tarifwesen und Absatzplanung der Wasserversorgung
• Herausforderungen der Wasserversorgungssysteme im Hinblick auf die Verunreinigung der Ressource Wasser
• Wassergewinnungssysteme und deren Besonderheiten
• Kalk-Kohlens?ure-Gleichgewicht und die Bedeutung der Trinkwasseraufbereitung
• Komponenten der Wasserwerke und deren Aufbau
• Berechnungen zu Wasserbedarfsermittlung
• Horizontal- und Vertikalfilter-Brunnenauslegung

?bungen zur Auslegung von Gastransportleitungen und Leitungsanlagen auf Grundstücken und in Geb?uden

Teilnahmevoraussetzungen
Verpflichtend: keine
empfohlen: W?rme- und Stoffübertragung, Str?mungslehre

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Klausur 90 min (benotet)

Modulverantwortliche/r und hauptamtlich Lehrende
Prof. Philipp Akkawi

Thermische Regenerative Energien

Lernergebnisse und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, …
… kennen die 球探比分网den die Nutzungsprinzipien von thermischer Solarenergie (aktiv/passiv), NT-Geothermie und
Umweltw?rme, und Biomasse als Festbrennstoff
… k?nnen die 球探比分网den das Potenzial, die Verfügbarkeit und die Nutzungsm?glichkeiten der genannten regenerativen
Energien beschreiben und einsch?tzen
… k?nnen die 球探比分网den die genannten regenerativen Energien in Energieversorgungskonzepte konzeptionell
integrieren und mit konventionellen Systemen kombinieren
… k?nnen die 球探比分网den Berechnungen zur solaren Einstrahlung und zur Umwandlung in Nutzenergie sowie zur
Auslegung von Solarthermie-Systemen und Anlagenkomponenten sowie zur Wirtschaftlichkeit durchführen und damit
Solarthermieanlagen konzipieren, auslegen, einschlie?lich relevanter Komponenten planen und die Wirtschaftlichkeit der
Anlagen berechne.
… k?nnen die 球探比分网den die Prozessketten der energetischen Biomassebereitstellung und -nutzung verstehen und
beschreiben
… k?nnen die 球探比分网den die Grundlagen und Techniken zur Bereitstellung und Energetischen Nutzung von Biomasse,
(Schwerpunkt Festbrennstoffe) beschreiben
kennen die 球探比分网den verschiedene Feuerungsanlagen und Anlagentechniken und k?nnen die Funktionen erl?utern
… k?nnen die 球探比分网den w?rme- und verbrennungstechnischen Berechnungen (aus der Vorlesung Gas- und
Verbrennungstechnik) für Biomassefeuerungen anwenden und Feuerungen energetisch bilanzieren
… k?nnen die 球探比分网den geeignete Konzepte der Nutzung versch. Einsatzstoffe und entsprechender Feuerungsanlagen
und Anlagentechnik anwenden
… k?nnen die 球探比分网den Thermochemische Berechnungen (Verbrennungsrechnung, Verbrennungstemperatur) aus der
durchführen
… Niedertemperatur-Geothermie-W?rmenutzung mittels W?rmepumpen auslegen

Inhalte
a) Vorlesung:

• Solare Einstrahlungspotenziale, Sonnenbahn, Einstrahlungswinkel, Verschattung
• Aktive thermische Solarenergienutzung, Anlagenkomponenten, Speicher
• Ertrags- und Auslegungsberechnungen, Planung von Solaranlagen und Systemauslegung, Wirtschaftlichkeitsrechnung
• Passive thermische Solarenergienutzung an Geb?uden
• PVT-Kollektoren
• Umweltw?rmenutzung unter Anwendung W?rmepumpe
• Geothermie zur Niedertemperatur-W?rmenutzung
• Energetische Nutzung fester Biomasse zur dezentralen W?rmeerzeugung (Pelletkessel, HHS, Scheitholz in dezentralen Kesseln und ?fen und in Nahw?rmesystemen)

b) ?bungen: Berechnungen integriert in Vorlesung wie in den bisherigen Vorlesungen RE1 und En. Nutzung von Biomasse
c) Laborversuch/Praktikum: Kollektor-Versuchsstand, Pelletkessel, erg?nzend Demoversuch Schichtspeicher.

Teilnahmevoraussetzungen
empfohlen: Gas- und Verbrennungstechnik, Thermodynamik 1+2 , W?rme- und Stoffübertragung

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) & b) Klausur 90 min (benotet)
b) Testat (unbenotet)

Modulverantwortliche/r und hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr.-Ing. Timm Heinzel (Solarthermie, Energetische Nutzung fester Biomasse, Labor); NN (Teil Umweltw?rme/W?rmepumpen)

Urbane Umwelttechnik & Chemie

Lernergebnisse und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 球探比分网den …
a) Vorlesung Urbane Umwelttechnik
Wissen und Verstehen
… die Analogien zwischen Energie-, Stoff- und Informationsstr?men verstehen
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
... Energie- und Stoffbilanzen aufstellen und berechnen
Wissenschaftliche Innovation
… v.
Kommunikation und Kooperation
…
Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t
… die Bedeutung ihrer Kenntnisse für Effizienzverbesserungen im beruflichen Umfeld einsetzen

b) Vorlesung Chemie 2
Wissen und Verstehen
… vertiefte Grundkenntnisse des Aufbaus und der chemischen Ver?nderungen der Materie verstehen und darlegen
… chemische Begriffe, die wichtigsten Reaktionstypen und Theorien verstehen
… die Bedeutung der Chemie in der Technik und der Umwelt beschreiben
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
... chemische Begriffe, Reaktionsgleichungen und Theorien anwenden
… Kenntnisse des Aufbaus der Materie in technischen Aufgabenstellungen einsetzen
… sich ausgehend von vertieften Grundkenntnissen in neue Themengebiete insbesondere der Versorgungs- Energie- und
Umwelttechnik
Wissenschaftliche Innovation
… vertiefte Grundkenntnisse anwenden, um spezifische Kenntnisse der angewandten Chemie, besonders für die
Nachhaltigkeit und elektrochemische Energiespeicherung zu gewinnen.
Kommunikation und Kooperation
… Inhalte und Ergebnisse interpretieren, fachlich diskutieren und Schlussfolgerungen ziehen.
… in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für eine gestellte Aufgabe zu finden.
… angewandte Chemie im politischen und gesellschaftlichen Kontext diskutieren
Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t
… die vertieften Kenntnisse im beruflichen Umfeld zur Probleml?sung und Konzeption einsetzen.
… technische Verfahren auf der Basis der erlernten Kompetenzen naturwissenschaftlich und ethisch bewerten.
c) Kolloquien

Inhalte
a) Vorlesung Urbane Umwelttechnik

• Stoffstr?me, Energiestr?me, Informationsstr?me
• Kreislaufwirtschaft
• LCA
• Stoffstrommanagement & urbane Kreisl?ufe
• volkswirtschaftliche Rahmenbedingungen für Kreislaufwirtschaft
• Gesch?ftsmodelle für Kreislaufwirtschaft
• ?kobilanzen

b) Vorlesung Chemie 2

• Reaktionskinetik, Grundlagen
• Wasserchemie, Gleichgewichte im w?ssrigen Medium, Komplexchemie, Kalk-Kohlens?ure-Gleichgewicht, Wasserentsalzung
• Elektrochemie, Leitf?higkeit von Elektrolytl?sungen, Reaktionsarbeit, Elektrolyse, Energiespeichersysteme

c) Kolloquien: Verschiedenste Themen der Geb?ude-Energie- und Umwelttechnik werden durch Vertreter von Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen angesprochen

Teilnahmevoraussetzungen
Verpflichtend: Chemie 1
empfohlen: W?rme- und Stoffübertragung

Modulverantwortliche/r und hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr.-Ing. Carla Cimatoribus, Prof. Dr. rer. nat. Stephan Appel, Prof. Dr.-Ing. Ulrich Eser

Wahlpflichtfach Energieanlagentechnik oder Heizungstechnik 1

Lernergebnisse und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde,
Wissen und Verstehen
… verstehen die 球探比分网den die Grundzusammenh?nge thermischer Energieanlagen in der industriellen und
kommunalen W?rmewirtschaft und Kraftwerkstechnik
… wissen die 球探比分网den, wie Erzeugungsanlagen in die Energieversorgungsstrukturen (Strom- und W?rme)
eingebunden werden
… kennen die 球探比分网den die thermische und mechanische Verfahren, wie sie beispielhaft in den Komponenten der
Kraftwerks- Heizkraftwerks- und Kesseltechnik im Mittelpunkt stehen und wie diese verwirklicht werden
… verstehen die 球探比分网den die eingesetzten Systeme und relevanten Komponenten zur Strom- und W?rmeerzeugung
und von Nebenanlagen in ihren Funktionen und ihrem Zusammenspiel
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
… k?nnen die 球探比分网den die zugrundeliegenden Prozesse theoretisch (Clausius-Rankine, Joule, KWK,
W?rmeauskopplung, Energiebilanzen, Verluste etc.) berechnen und in Ihrer Umsetzung analysieren
… k?nnen die 球探比分网den sich an vielf?ltigen Beispielen aus industrieller und kommunaler Anwendung der Prozesse
orientieren
… k?nnen die 球探比分网den o.g. thermischen und mechanischen Verfahren und Komponenten der Kraftwerks-
Heizkraftwerks- und Kesseltechnik sowie der eingesetzten Systeme und relevanten Komponenten zur Strom- und
W?rmeerzeugung und von Nebenanlagen in ihren Funktionen und ihrem Zusammenspiel charakterisieren, vergleichen und
einordnen
Wissenschaftliche Innovation
… haben die 球探比分网den vertiefte Kenntnisse zu Thermischen Energieanlagen in der zukünftigen Energielandschaft und
unter Nachhaltigkeitsaspekten
Kommunikation und Kooperation
… Inhalte und Ergebnisse interpretieren, fachlich diskutieren und Schlussfolgerungen ziehen.
… in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um ad?quate L?sungen für eine gestellte Aufgabe zu finden.
… Thermische Energieanlagen im politischen und gesellschaftlichen Kontext diskutieren
Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t
… die vertieften Kenntnisse im beruflichen Umfeld zur Probleml?sung und Konzeption einsetzen.
… technische Verfahren auf der Basis der erlernten Kompetenzen naturwissenschaftlich und ethisch bewerten

Inhalte
a) Vorlesung und ?bungen Thermische Energieanlagen:

• Konzepte von Kraftwerks- HKW und W?rmeerzeugungsanlagen, KWK, Einbindung in die Strom- Dampf- W?rmenetze
• Anlagentechnik kommunaler/industrieller Erzeugungs- und Versorgungsanlagen aus dem Bereich Kraftwerke und W?rmeversorgungstechnik, W?rmewirtschaft, Dampfversorgung. Schwerpunkt Einsatz zur Abdeckung der verbleibenden Residuallast im Stromnetz und den W?rmesystemen, als Spitzenlast- und Reserveanlagen
• Energiequellen wie Gas/?l, Wasserstoff, Biomasse (HHS, Altholz, ind. Reststoffe, Müll etc.) und deren Nutzungstechniken
  • Dampferzeuger, Dampfturbinenprozess mit Wasserdampf-Kreislauf, Turbinen, W?rmeabfuhr und W?rmenutzung, Heizkondensatoren
  • Gasturbinen
  • GuD-Anlagen, Abhitzekessel
  • ORC-Prozess/ORC-Anlagentechnik
  •  Konzepte/Anlagen mit Gro?-BHKW
  •  Gro?wasserraumkessel zur Dampf- und Fernw?rmeerzeugung

b) Labor, Exkursionen:

• Dampferzeuger
• Exkursionen Energieanlagentechnik

Teilnahmevoraussetzungen
Thermodynamik 1, Thermodynamik 2, W?rmeübertragung

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Klausur 90 min (benotet)

Modulverantwortliche/r und hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr.-Ing. Timm Heinzel

Wahlpflichtfach ET (4.Sem)

Die Auswahl an Wahlpflichtf?cher finden Sie im Modulhandbuch

Energiewirtschaft

Lernergebnisse und Kompetenzen
Die 球探比分网den erarbeiten sich die Grundzusammenh?nge der Energieversorgung weltweit, in Europa sowie in Deutschland.
Neben Fragen der Beschaffung, Veredlung und Anwendung von leitungsgebundenen Energietr?gern sowie Emissionsfragen stehen
die Liberalisierung der Energiem?rkte sowie deren Auswirkung auf Energieversorgungsunternehmen im Mittelpunkt. Daneben
werden Komponenten der Energietechnik sowie Kraftwerkskonzepte er?rtert und berechnet. Weiter werden Kostenstrukturen der
Stromerzeugung sowie Preisstrukturen leitungsgebundener Energietr?ger er?rtert
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 球探比分网den …
Wissen und Verstehen
… die grundlegenden Zusammenh?nge der Energieversorgung weltweit, in Europa sowie in Deutschland verstehen und
einordnen
… die Grundlagen der Energieversorgung und Energietechnik sowie ein Verst?ndnis für wirtschaftliche, technische und
?kologische Erfordernisse im Energiemarkt entwickeln
… die Grundzüge der Liberalisierung der Energiem?rkte sowie deren Auswirkung auf Energieversorgungsunter-nehmen
begreifen
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
… Fragen der Beschaffung, Veredlung und Anwendung von leitungsgebundenen Energietr?gern sowie Emissionsfragen
beantworten
… Komponenten der Energietechnik sowie Kraftwerkskonzepte er?rtern und berechnen
… erarbeitete Kenntnisse grundlegender technischer Komponenten und andere wichtige Prozesse der Stromerzeugung
und deren Entwicklungspotentiale anwenden
… die Energiewirtschaft im System und nicht nur in singul?ren Techniken/Technologien denken
Wissenschaftliche Innovation
… eigene L?sungswege bei energiewirtschaftlichen Fragestellungen in Studien- und Projektarbeiten erarbeiten
Kommunikation und Kooperation
… Inhalte und Ergebnisse auf breiter Wissensbasis interpretieren, fachlich diskutieren und Schlussfolgerungen ziehen.
… Energiewirtschaftliche Zusammenh?nge im politischen und gesellschaftlichen Kontext diskutieren
Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t
… die vertieften Kenntnisse im beruflichen Umfeld zur Probleml?sung im energiewirtschaftlichen Kontext einsetzen.
… ihre Markt- und Technologiekenntnisse im Systemdenken l?sungsorientiert einsetzen

Inhalte

• Fragen der weltweiten Energieversorgung: Verbrauchsentwicklung, Wirtschaftlich sowie technisch gewinnbare Ressourcen von fossilen Energietr?gern und der Kernenergie; Erneuerbare Energien; Energieversorgung in Europa.
• Energieflussbild der Bundesrepublik Deutschland: Beschaffung, Veredlung und Anwendung von Energietr?gern in Industrie, Haushalten und im Verkehrssektor
• Gaswirtschaft: Differenzierung der Brenngase, Gastransport in Pipelines, LNG, CNG, Brenngase aus erneuerbaren Energien und nachwachsenden Rohstoffen, Gasspeicherung, Gasabrechnung, Betrieb von Gasnetzen, Interoperabilit?t
• Elektrizit?tswirtschaft: Stromerzeugung aus fossilen Energietr?gern sowie durch Nutzung erneuerbarer Energien incl. Bewertung der Kosten und der Emissionen, Einsatzreihenfolge von Kraftwerken, Stromspeicherung, Betrieb elektrischer Netze, Einsatz von Regelenergie
• Merkmale liberalisierter Energiem?rkte; Unbundling der Energieversorgungsunternehmen, Merit Order, F?rderinstrumente, Vergütung von Reserveleistung, Emissionshandel, Preiss trukturen leitungsgebundener Energietr?ger

Teilnahmevoraussetzungen
verpflichtend: keine
empfohlen: Energietechnik-Vorlesungen des 4. Semesters

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Klausur 90 min (benotet)

Modulverantwortliche/r und hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr.-Ing. Heiner Hüppelsh?user

Kommunale Energieversorgung

Lernergebnisse und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 球探比分网den …
in der Dezentralen Energietechnik …

Wissen und Verstehen
… die W?rme-, die Strom- und die gemischt-orientierte Betriebsweise von Kraft-W?rme-(K?lte-)Kopplungsanlagen
einordnen und bewerten
… die KWK-Technologien mit ihren spezifischen Vor- und Nachteilen klassifizieren
… die Wirtschaftlichkeit von KWK-Anlagen nach VDI 2067 mit F?rderung nach BAFA sowie Vergütungsmodellen bewerten
… die Funktionsweise von Brennstoffzellen und ihre Betriebsweise verstehen

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
… auf der Basis von Klimadaten nach DIN 4710/Gradtagszahlen eine Jahresdauerlinie erstellen, unter Berücksichtigung von
W?rmegewinnen korrigieren und anhand verschiedener Warmwasser-Zapfprofile anpassen
… das Summenlinienverfahren als praktisches Tool zur kombinierten Erzeuger-Speicher-Dimensionierung anwenden
… KWK-Anlagen anhand der Dauerlinie dimensionieren
… mit Hilfe der VDI 4655 die zeitliche Abdeckung der W?rme- und Stromerzeugung sowie die Bedarfsbilanzierung für
… Eigenstromnutzung und Einspeisung durchführen

Wissenschaftliche Innovation
… die Dauerlinie wie das Summenlinienverfahren für Transfer-Themenstellungen zu nutzen (z.B. Strom-Batterie, Wind)
Kommunikation und Kooperation
… Inhalte und Ergebnisse auf breiter Wissensbasis interpretieren, fachlich diskutieren und Schlussfolgerungen ziehen
… Bedeutung dezentraler Energieversorgungsstrukturen im politischen und gesellschaftlichen Kontext diskutieren
Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t
… die vertieften Kenntnisse im beruflichen Umfeld zur Probleml?sung für dezentrale Erngieversorgungskonzepte und -
strukturen einsetzen
… ihre Markt- und Technologiekenntnisse im Systemdenken l?sungsorientiert umsetzen
in der Nah- und Fernw?rmeversorgung …

Wissen und Verstehen
… verschiedene W?rmenetz- und Rohrleitungstypen und deren Einsatzbereiche sowie Vor- und Nachteile einordnen

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
… den W?rmebedarf unterschiedlicher Abnehmer einzeln und als Summenbedarf bestimmen
verschiedene Versorgungsnetzkonzepte und FW-Bereitstellungskonzepte für ein Versorgungsgebiet skizzieren und
qualitativ vergleichen
… Leitungskapazit?ten bestimmen, Rohrleitungsdimensionen festlegen sowie die W?rmeverluste,
Str?mungsgeschwindigkeiten und Druckverluste der Rohrleitungen an Hand von einfachen Beispielen bestimmen
… die Besonderheiten und Berechnungsans?tze bezüglich der Rohrstatik verschiedener FW-Systeme kennen und das
thermischen Verhalten speziell bei KMR für einfache F?lle berechnen
Kommunikation und Kooperation
… Inhalte und Ergebnisse auf breiter Wissensbasis interpretieren, fachlich diskutieren und Schlussfolgerungen ziehen
… Bedeutung dezentraler Energieversorgungsstrukturen und W?rmeversorgungsnetze im politischen und
gesellschaftlichen Kontext diskutieren

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

… die vertieften Kenntnisse im beruflichen Umfeld zur Probleml?sung für dezentrale Energieversorgungs- und
W?rmekonzepte und -strukturen einsetzen
… ihre Markt- und Technologiekenntnisse im Systemdenken l?sungsorientiert umsetzen

Inhalte
a) Vorlesung Dezentrale Energietechnik

• Werkzeuge und Grundlagen zur Auslegung von Kraft-W?rme-(K?lte-)Kopplungs-Anlagen (Erstellung Jahresdauerlinie, Summenlinien-Verfahren)
• W?rme-Kraft-Prozesse und Technologien (BHKW, Gasturbine, Stirling) sowie Stromerzeugung und W?rmeauskopplung
• Brennstoffzellen, Funktionsweise, Technologien, Einbindung
• W?rme- und Strom-Bilanzierung nach VDI 4655
• Wirtschaftlichkeitsrechnung nach VDI 2067 mit BAFA-F?rderung, Einspeisevergütung, vermiedenen Strombezugskosten

b) Vorlesung: Nah- und Fernw?rmeversorgung

• Fern-/Nahw?rme als Versorgungsaufgabe: Definitionen, Grundlagen für die Aufstellung von Versorgungskonzepten.
• Fern- & Nahw?rmebedarf (Wohngeb., Gewerbe, Industrie): W?rmebedarf für Heizung, TWE und Prozessw?rme für zusammenh?ngende Versorgungsgebiete: Einflussfaktoren, Benutzungsdauer, Gleichzeitigkeiten, Jahresdauerlinien und charakteristische Tagesganglinien.
• ?bersicht: M?glichkeiten der dezentr./kommunalen Erzeugung/Bereitstellung der W?rme (Anlagentechniken dazu in Parallelvorlesung therm. Energieanlagen)
• Vergleich unterschiedlicher W?rmeversorgungskonzepte abh?ngig vom Bedarf und den lokalen Erzeugungsm?glichkeiten
• Fernw?rmeverteilnetz:
• Netzsysteme, Verlegearten, Rohrleitungstypen und Materialien, Komponenten, Pumpen, Druckverl?ufe im Netz in versch. Situationen, Druckhaltung
• Auslegung (Temperaturen, Leitungskapazit?ten, W?rmeverluste, Druckverluste)
• Berechnungen zur Rohrstatik speziell bei KMR
• Hausanschlüsse und ?bergabestationen, Technische Anschlussbedingungen

Planungsübungen zur Konzepterstellung und Detailuntersuchung eines Versorgungsgebietes mit Dezentraler Energietechnik bzw. Versorgung über W?rmenetze

Teilnahmevoraussetzungen
empfohlen: Thermodynamik 1, Thermodynamik 2, W?rme- und Stoffübertragung, Str?mungslehre, Thermische und Elektrische
Regenerative Energien, Energieanlagentechnik, Betriebswirtschaftliche Grundlagen und Umweltmanagement

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) & b) Klausur 90 min (benotet)

Modulverantwortliche/r und hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr.-Ing. Timm Heinzel, Prof. Dr.-Ing. Thomas Rohrbach

Energiespeicher und Sektorkopplung

Lernergebnisse und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 球探比分网den…

In der Vorlesung Energiespeicherung

Wissen und Verstehen

… elementare (elektro-)chemische und thermodynamische Grundprinzipien inhaltlich begreifen
… den Aufbau und Funktionsweise von Batterien, Akkumulatoren, Brennstoffzellen und Elektrolyseuren verstehen
einschlie?lich ihres Alterungs- und Sicherheitsverhaltens.
… den Aufbau und die Funktionsweise weiterer Formen von Energiespeicher- und Wandlersystemen verstehen
… Zielsetzungen für und Anforderungen an Speichersysteme verstehen, bewerten und vertiefen

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
… Quantitative Berechnungen für Energiespeicher- und Wandlersysteme durchführen
… Technische Anwendbarkeit von Energiespeicher- und Wandlersystemen beurteilen, absch?tzen und bewerten
… Realistische Anwendungskonzepte entwerfen
Wissenschaftliche Innovation
… Absch?tzungen erarbeiten, ob Zusagen technischer Eigenschaften und Spezifikationen prinzipiell m?glich sind
… Neue Entwicklungen in diesem Feld auf ihre Eignung für den technischen Einsatz beurteilen
 

?bergreifende Kompetenzen
Kommunikation und Kooperation
… Inhalt technischer Innovationen in diesem Bereich selbst erarbeiten, verstehen, zusammenfassen und anderen mit dem
Ziel der Wissensvermittlung und –weitergabe pr?sentieren
Methodenkompetenz
… den erarbeiteten L?sungsweg theoretisch und methodisch begründen.
… [fachliche] Inhalte pr?sentieren und fachlich diskutieren.???????
Digitale Kompetenzen

… [fachübergreifende Skills] zusammenzufassen und in einem anderen Kontext durchzuführen.
… [digitale Elemente aus dem Fachgebiet] gegenüberstellen und auf eigene erstellte Kriterien überprüfen

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t

… Durchführung eigener Recherchen zur Vertiefung neuer Themenfelder beherrschen
… Eigenst?ndige Ans?tze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung für Anwendungen beurteilen

Inhalte

a) Vorlesungsteil Elektrische Energiespeicherung

• Elementare physikalische Grundlagen, chemische Erg?nzungen, elektrochemische Reaktionen, eingesetzte Materialien
• Elektrochemische Systeme: Galvanische Elemente, Akkumulatoren und Batterien, Brennstoffzellen
• Weitere Speicher- und Wandlersysteme: mechanisch, fotoelektrisch, thermodynamisch und -elektrisch, chemisch
• Technik: Lade-Entlade-Kennlinien, Ladungszustand, Wirkungsgrad, Batteriemanagement, Alterung, Modellierung und Simulation, station?re und mobile Anwendungen
• Charakterisierung von Akkumulatoren und Brennstoffzellensystemen
• Aktuelle Entwicklungen in den Bereichen Materialien, Komponenten und Gesamtsysteme

Vorlesungsteil Thermische Energiespeicherung

• Systematik, Anwendungen, Speicherzeitr?ume und Zyklen, Verluste und Wirkungs/Nutzungsgrade der versch. Speicher
• Thermische Speicher im Hoch- und Niedertemperaturbereich, mit/ohne Latentw?rme durch Phasenübergang, Chemische W?rmespeicher

Vorlesungsteil Sonstige Energiespeicher

b) Sektorenkopplung, Gas- und Brennstoffspeicher

• Systemkopplung Strom- und Gasnetze über Erzeugung und Speicherung von H2/CH4 aus energiewirtschaftlicher und netzbetrieblicher Sicht. Power to Gas, Gasspeichertypen und Gasnetze, Wiederverstromung bzw. Nutzungskonzepte, KWK mit Gas/H2, Spitzenlastabdeckung Strom/W?rme mit Gasturbinen/GuD-Systemen, Biomassespitzenlastkesseln, …
• Verteilte Kopplungskonzepte
• Kopplung mit Mobilit?tsbereich

c) Labor:

• Charakterisierung von Brennstoffzellen
• Charakterisierung von Elektrolyse

Teilnahmevoraussetzungen

empfohlen: Chemie, Thermodynamik 1, Thermodynamik 2, W?rme- und Stoffübertragung, Energiewirtschaft, Gas-und
Verbrennungstechnik, Energieanlagentechnik, Gasversorgung, kommunale Energieversorgung

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

a) , b) & c) Klausur 90 min (benotet)
c)Testat (unbenotet)

Modulverantwortliche/r und hauptamtlich Lehrende

Prof. Dr. Hanno K?? (Energiespeicherung), Prof. Dr.-Ing. Timm Heinzel/N.N., Prof. Dr.-Ing. Thomas Rohrbach (Verteilte
Kopplungskonzepte und Mobilit?tsbereich, Speicher, Labore), Prof. Dr.-Ing. Jan Singer

Wahlpflichtfach
Netzplanung und Rohrnetze oder W?rmepumpen- und K?ltetechnik

Lehrveranstaltung

Netzplanung und Rohrnetze

Lernergebnisse und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 球探比分网den …
In der Vorlesung Netzplanung
Wissen und Verstehen
… Rohrnetzsysteme für die Wasserversorgung und für die Abwasserentsorgung charakterisieren
… Einflüsse auf Rohrleitungssysteme erdverlegter Trinkwasser- und Gasverteilsysteme erl?utern
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
… Rohrnetzsysteme für die Wasserversorgung und für die Abwasserentsorgung ann?hernd auslegen, auch mit Hilfe von
Software-Anwendungen
… die einschl?gigen Richtlinien und Normen sowie die Einbauvorschriften von Rohrleitungssystemen anwenden
Kommunikation und Kooperation
…
Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t
… die vertieften Kenntnisse im beruflichen Umfeld zur Probleml?sung und Konzeption einsetzen.
… energietechnische Fragen auf der Basis der erlernten Kompetenzen naturwissenschaftlich und ethisch bewerten
In der Vorlesung Rohrnetze
Im Seminar Software-gestützte Netzplanung
…den rechtlichen Rahmen, die Aufgaben und die Anforderungen der Wasserversorgung darstellen
… den Wasserbedarf ermitteln
… die Rohwasserarten und deren Gewinnung, das Funktionsprinzip eines Brunnens beschreiben
… die Hauptkomponente eines Wasserwerks beschreiben, ausw?hlen und auslegen
… die Hauptkomponente der Wasserverteilungssysteme beschreiben
… Trinkwasserbeh?lter: Arten und Materialien beschreiben

Inhalte
a) Vorlesung Netzplanung

• Rohrnetzplanung auch komplexer, vermaschter Netze
• Rohrnetzbetrieb, Druckst??e

b) Vorlesung Rohrnetze

• Rohrleitungsbau Gas, Wasser, Fernw?rme
• Trinkwasserbeh?lter und erdverlegte Trinkwasserrohrleitungen
• Anforderungen an Rohrleitungssysteme: mechanische und chemische Beeinflussung
• Rohrgraben für erdverlegte Rohrleitungssysteme
• Hausanschlussleitungen Gas,-Wasser, Fernw?rme
• Geb?udeeinführungen mit Mauerwerksabdichtung
• Einfluss des Innendruckes auf Verbindungstechniken: L?ngskraftschlüssigkeit, Nicht L?ngskraftschlüssigkeit
• Definition Rohrleitungsinnendrücke nach EN 805
• Industrieller Rohrleitungsbau
• Festpunkte, Auslegung von Materialien und Rohrwandberechnung
• Seminar Software-gestützte Netzplanung
• Rohrnetzsimulation, Netztechnik-Software, Gruppenübungen Stanet (bzw. andere Netzsimulationssoftware) für Gas-, Wasser-, W?rmenetze

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Klausur 90 min (benotet)

Modulverantwortliche/r und hauptamtlich Lehrende
N.N.

Lehrveranstaltung

W?rmepumpen und K?ltetechnik

Lernergebnisse und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 球探比分网den …
Wissen und Verstehen
… die verschiedenen Technologien der W?rmetransformation einordnen
… anhand der eingesetzten Komponenten und eines h,x-Diagramms den Prozess der Adiabaten Kühlung und der
sorptionsgestützten Klimatisierung nachvollziehen und verstehen
… die K?ltemittel hinsichtlich ihrer thermodynamischen Eigenschaften und ihrer Umweltproblematik bewerten
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
… den linksg?ngigen Kreisprozess für W?rmepumpen- und Kompressionsk?ltemaschinen-Prozesse theoretisch und real mit
allen Verlusten berechnen
… anhand der Bestimmung von Leistungsziffern, Jahresarbeitszahlen und Gütegraden die Effizienz von W?rmepumpenund
Kompressionsk?lte-Prozessen bewerten
… die W?rmetransformation für h?here Temperaturdifferenzen mittels mehrstufigen und Kaskaden-Anlagen berechnen
… die Funktionsweise von verschiedenen Anlagenkomponenten wie Verdichter, Verdampfer, Verflüssiger, Expansionsventil
sowie weiterer Komponenten im Rohrnetz verstehen und dimensionieren
… W?rmequellen und W?rmesenken einordnen und ggf. für einen energieeffizienten Betrieb kombinieren und
aufeinander abstimmen
Wissenschaftliche Innovation
… verschiedene Technologien wie u.a. auch Ad-/Absorption-W?rmepumpen-/K?ltemaschinen-Prozesse bewerten und zu
ihren bevorzugten Einsatzgebieten einordnen
Kommunikation und Kooperation
… das Betriebsverhalten einer W?rmepumpe und eines Hybrid-Kühlturms unter verschiedenen Bedingungen im
Reallabor zu messen, auszuwerten, zu dokumentieren, zu verstehen und zu pr?sentieren
Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t
… die vertieften Kenntnisse im beruflichen Umfeld und Planungen zur Probleml?sung und Konzeption einsetzen.
… K?lte- und W?rmepumpen-technische Fragen auf der Basis der erlernten Kompetenzen naturwissenschaftlich und
gesellschaftlich bewerten

Inhalte
a) Vorlesung:

• Adiabate Kühlung und sorptionsgestützte Klimatisierung
• K?ltespeicherung
• K?ltemischungen
• Kompressionsk?ltemaschinen (Arbeitsprozess, K?ltemittel mit GWP-/ODP-Problematik, COP und Gütegrad,
• Mehrstufige Anlagen und Kaskadenschaltung, Anlagenkomponenten und Auslegung) Absorptionsk?ltemaschinen (Funktionsprinzip, Auslegung)
• ?bungen: Beispiele/Gruppenarbeit/Arbeitsbl?tter zu den Themen

b) Labor:

• W?rmepumpe
• Reallabor Hybrid-Kühlturm

Teilnahmevoraussetzungen
Empfohlen: Thermodynamik 1, Thermodynamik 2, W?rme- und Stoffübertragung

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Klausur 90 min (benotet)

Modulverantwortliche/r und hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr.-Ing. Thomas Rohrbach, Prof. Dr.-Ing. Ulrich Eser

Wahlpflichtfach ET (6.Sem.)

Die Auswahl an Wahlpflichtf?cher finden Sie im Modulhandbuch

Energietechnische Seminare

Lernergebnisse und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 球探比分网den …

Wissen und Verstehen

… ein vertieftes Wissen in speziellen Fragestellungen der Energietechnik erlangen
… Energietechnische Problemstellung im Kontext besser verstehen

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
… selbst?ndig Quellensuche und Recherche betreiben
… selbst?ndig Ergebnisse zu Aufgabenstellungen erarbeiten

Wissenschaftliche Innovation
… Projektergebnisse wissenschaftlich aufbereiten und dokumentieren

Kommunikation und Kooperation
… Inhalte und Ergebnisse interpretieren, fachlich diskutieren und Schlussfolgerungen ziehen
… (Teil-) Ergebnisse in Teamsitzungen pr?sentieren und verteidigen

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis/ Professionalit?t
… die vertieften Kenntnisse im beruflichen Umfeld zur Probleml?sung und Konzeption einsetzen.
… energietechnische Fragen auf der Basis der erlernten Kompetenzen naturwissenschaftlich und ethisch bewerten

Inhalte

• Wissenschaftliche Vertiefung einer energietechnischen Aufgabenstellung
• Anwendung der theoretischen Grundlagen des Studiengangs an einem praktischen Beispiel (Planungsübung oder technische Aufgabenstellung)
• Berichtswesen in Teamsitzungen
• Aufbereitung von Ergebnissen in Pr?sentationen und schriftlicher Ausarbeitung (Projektarbeit)

Teilnahmevoraussetzungen
Abh?ngig vom jeweiligen Thema des Seminars

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
a) Projektarbeit
b) Projektarbeit

Modulverantwortliche/r und hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr.-Ing. T. Rohrbach, alle Professoren des Fachbereichs