Projektstudium Ingenieurwissenschaften PIW

Vorstellung des Instituts für Energietechnik

WiSe 2016 / 2017

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Institut für Energietechnik

• Grundlagenforschung sowie anwendungsbezogene und energiepolitische Themen

• Aktualität durch den Wandel der Energiemärkte, insbesondere bei den leitungsgebundenen Energien

Institut für Energietechnik

Natur- wissenschaften

Wirtschafts- wissenschaften

Ingenieurs- wissenschaften

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Fachgebiete und Fachgebietsleiter • Energiesysteme

Prof. Dr. Georg Erdmann

• Energietechnik und Umweltschutz Prof. Dr.-Ing. George Tsatsaronis

• Energieverfahrenstechnik und Umwandlungs-techniken regenerativer Energien Prof. Dr. Frank Behrendt

• Exergiebasierte Methoden für kältetechnische Systeme Prof. Dr. Tetyana Morozyuk

• Gebäude-Energie-Systeme Prof. Dr.-Ing. Martin Kriegel

• Maschinen- und Energieanlagentechnik Prof. Dr.-Ing. Felix Ziegler

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Projektstudium Ingenieurwissenschaften PIW

• komplexe Aufgabenstellung selbstst. Bearbeitung

• Motivation für das Studium durch frühzeitigen Kontakt zum ingenieurwissenschaftl. Aufgabengebiet

• Motivation dafür, warum das Studium zunächst mit mathematischen, natur- und ingenieurwissenschaftl. Grundlagen beginnt

• Erproben der team- und projektorientierten Ingenieurtätigkeit

• Bewertung je 1/3: Projektdurchführung, Projektbericht und Präsentation

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FG Energiesysteme

TU BerlinTU BerlinTU BerlinTU BerlinTU BerlinTU BerlinTU BerlinTU Berlin

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Prof. Erdmann

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Lehre im FG Energiesysteme

Grund-/Bachelorstudium: • Wirtschaftliche Grundlagen für Studierende

der Ingenieurwissenschaften

Haupt-/Masterstudium: • Energiewirtschaft/ Energy Economics • Energiesysteme • Neue Entwicklungen auf den Energiemärkten • Energiepolitik in der Energiewende

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Industrieökonomik Evolutionstheorie

Public Choice

Systemanalysen Optimierung Ökonometrie

Unternehmens- strategien

Volkswirtschaft

Kosten, Preise

Versorgungs- system

Wettbewerb

Investitionen

Märkte Innovationen

Brennstoffzelle Regelenergie

EnWG EEG

Windkraft

Bio-Kraftstoffe

Wasserstoff

CO2-Zertifikate

Forschungsprofil FG Energiesysteme

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Die Energiewende ist eine der größten Herausforderungen unserer Zeit. Im Jahr 2010 hat die Bundesregierung konkrete Zielvorgaben beschlossen, damit Deutschland künftig eine der energieeffizientesten und umweltschonendsten Volkswirtschaften der Welt wird. Doch wie weit sind wir mit der Energiewende bereits gekommen? Zentrale Fragestellungen: • Reichen unsere Bemühungen, um das Klimaziel zu erreichen? • Gelingt uns der Kernenergieausstieg? • Erneuerbare Energien haben sich im Strombereich schon etabliert,

aber wie sieht es bei den Sektoren Verkehr und Wärme aus?

Teilnehmer: 2 Gruppen à 15 Studenten Betreuung: Christopher Koch, David Schröder

PIW: Wie weit sind wir mit der Energiewende?

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Prof. Tsatsaronis

FG Energietechnik und Umweltschutz

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In deutscher Sprache • Thermodynamik I • Energietechnik I und II • Kraftwerkstechnik • Vertiefendes Rechnerpraktikum zur

Energietechnik In englischer Sprache • Design, Analysis and Optimization of

Energy Conversion Systems

Lehre im FG Energietechnik und Umweltschutz

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• Weiterentwicklung und Anwendung exergoökonomischer und exergoökologischer Methoden

• Mathematischen Optimierungsmethoden bei Entwurf und Betrieb von Energieumwandlungsanlagen

• Kosteneffiziente Abtrennung von CO2 • Entwicklung von kosteneffektiven Brennstoffzellen • Entwicklung und Bewertung fortschrittlicher

Energieumwandlungskonzepte • Microenergy – Versorgung strukturschwacher

Regionen

Forschungsprofil FG Energietechnik und Umweltschutz

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Die Region L. wird durch ein Braunkohlekraftwerk des örtlichen Energieversorgers V. mit Elektrizität versorgt. V. Ist sich seiner sozialen und ökologischen Verantwortung bewusst. Vor dem Hintergrund des europaweiten Emissionshandels überlegt der Vorstand von V., wie CO2‐Emissionen wirtschaftlich reduziert werden können. U.a. werden folgende Fragen untersucht: • Sind Energieeinsparungen ausreichend? • Ist der Einsatz von Brennstoffzellen und erneuerbaren Energien sinnvoll? • wie groß sollten deren Anteile in einem zukünftigen Kraftwerkspark sein? • Können Blockheizkraftwerke einen Beitrag zur Stromversorgung leisten? Teilnehmer: 12, Betreuung: Franziska Klaucke, Eike Mollenhauer

PIW: wirtschaftl. CO2-Reduktion einer regionalen Stromversorgung

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Prof. Behrendt

FG EVUR Energieverfahrenstechnik und Umwandlungstechniken regenerativer Energien

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• Umwandlungstechniken regenerativer Energien • Technische Reaktionsführung • Technik der Luftreinhaltung • Energieverfahrenstechnik • Brennstofftechnik • Praktika, Blockveranstaltungen und Summer-School

• Mitwirken bei weiterbildenden Masterstudiengängen

(Campus El Gouna und Campus EUREF)

Lehre im FG EVUR

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Forschungsprofil FG EVUR

• Aktuelle Forschungsprojekte

- BioProGReSs

- Direktverflüssigung von Biomasse mit fossilen Rohstoffen unter Verwendung des Bergius-Pier-Verfahrens

- Energienetz Berlin Adlershof

- EnvirAM4grid

- Festbettreaktor

- Flammenspektroskopie

- NWG-TCKON

- Reaktion und Transport in einzelnen pyrolysierenden Holzpartikeln – Modellierung und experimentelle Validierung mit in situ-Messungen

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• Aus Biomasse (z. B. Holz) können durch biologische wie auch thermochemische Umwandlungsprozesse Brenngase gewonnen werden. Zur Erzeugung wird Biomasse in einem Wirbelschichtreaktor vergast.

• Die Wirbelschichttechnik kommt heute in vielen Bereichen der EVT, aber auch in der Verarbeitungs- und Fertigungstechnik zum Einsatz.

• Im PIW sollen einige grundlegende Aspekte der Erzeugung im Wirbelschichtreaktor (Simulation und Experiment) näher betrachtet werden max. 10 Teilnehmer, Betreuung: Fabian Schmid, Marie-Theres Scharl

PIW: Erzeugung CO2-neutraler Brenngase durch Vergasung von Biomasse

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FG Exergiebasierte Methoden für kältetechnische Systeme

Prof. Morozyuk

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In englischer Sprache • Energy Engineering I • Energy Engineering II • Thermal Design of Compression Refrigeration Machines • Refrigeration Installations

Lehre im FG Exergiebasierte Methoden für kältetechnische Systeme

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• Thermodynamische, wirtschaftliche und ökologische Optimierung kältetechnischer Systeme

• Weiterentwicklung von exergiebasierten Methoden • Optimierung innovativer Konzepte zur Verdampfung von LNG • Konzepte zur Verflüssigung von Erdgas • Entwicklung und Optimierung alternativer Kälteprozesse für

nachhaltige Anwendungen • Intelligente Energieversorgung und -nutzung in Industrieparks

Forschungsprofil FG Exergiebasierte Methoden für kältetechnische Systeme

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Die Anwendung der Kältetechnik umfasst viele Bereiche. Das beste Beispiel dafür ist der Haushaltskühlschrank, der in jeder Wohnung zu finden ist. Doch das ist nicht der einzige Ort, wo Lebensmittel gekühlt werden müssen. Die sogenannte Kühlkette darf von der Erzeugung des Produktes über den Transport und den Verkauf im Supermarkt bis schließlich zum Konsumenten nicht unterbrochen werden. Nur so kann die Qualität der Lebensmittelprodukte sichergestellt werden. Doch wie funktioniert eigentlich das Kühlsystem in einem Supermarkt? Im Rahmen des Projekts sollen verschieden Möglichkeiten zur Kühlung von Lebensmitteln im Supermarkt aufgezeigt werden. Zusätzlichen sollen Potential zur Energieeinsparung sowie die Auswirkung von unterschiedlichen Kältemittelen auf die Umwelt untersucht werden. Folgende Fragestellungen sollen unter anderem im Rahmen des Projektes bearbeitet werden: • Welche Möglichkeiten gibt es bei der Kühlung der Lebensmittel im Supermarkt? • Durch welche Maßnahmen lässt sich der Energieverbrauch reduzieren? • Welche Auswirkungen haben unterschiedliche Kältemittel auf die Umwelt? Teilnehmer: 10, Betreuung: Stefanie Tesch

PIW: Anwendung der Kältetechnik – Analyse von Kühlungssystemen in Supermärkten

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• 1885 Berufung Hermann-Rietschels auf den weltweit

ersten universitären Lehrstuhl für „Heizung & Ventilation“

Prof. Kriegel

FG Gebäude-Energie-Systeme Hermann-Rietschel-Institut

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Bachelor • Energiesysteme für Gebäude • Solare Energiesysteme für Architekten • Computergestützte Energieplanung für Gebäude • Labor Gebäudetechnik Master • Energie- und Anlagentechnik für Gebäude • Vertiefung – Heizung, Lüftung, Klima • Projekt Gebäudeenergietechnik • Brandschutz • Gebäudeautomation • Reinraumtechnik

Lehre im FG Gebäude-Energie-Systeme

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Forschungsprofil FG Gebäude-Energie-Systeme

• instationäre Klimatisierung • personalisierte Heizung und Lüftung

• Rechenzentren • Biomimetik

• energieeffiziente Stadt

• Fahrzeugklimatisierung • Reine Räume

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PIW: Behaglichkeits- und Effizienzmessungen in der Raumklimatechnik

• Messtechnische Erfassung von Raumklimaparametern - Luft- und Strahlungstemperatur, - Luftfeuchtigkeit, und -geschwindigkeit

• Analyse der thermischen Behaglichkeit - statistische Beurteilung des Raumklimas - erwartete Zufriedenheit

• Bewertung der Energieeffizienz

- Luftaufbereitung (Heizen, Kühlen, Be- / Entfeuchten) - Lufttransport - erneuerbarer & nicht erneuerbarer Energieaufwand

max. 15 Teilnehmer, Betreuung: Bahar Saeb Gilani, Barbara Münch

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• Kennenlernen des Quellluftprinzips - Vor- und Nachteile gegenüber anderen Lüftungsarten

• Raumluftströmungen messen & visualisieren - Anwendung und Vergleich unterschiedlicher Verfahren

• Vergleich von stationärem & instationärem Betrieb

- Beurteilung der Lüftungseffektivität - Bewertung der Energieeffizienz

max. 15 Teilnehmer, Betreuung: Michael Schaub

PIW: Energieeffizienz & thermische Behag-lichkeit stationäre / instationäre Quelllüftung

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Prof. Ziegler

FG Maschinen- und Energieanlagentechnik

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Bachelor • Technische Wärmelehre (Wirtschaftsingenieurwesen u.a.) • Energie- Impuls-und Stofftransport (EIS) I (Energie- und

Prozesstechnik und alle Studiengänge der Fakultät II) Master • Maschinenlehre (insbes. Wirtschaftsingenieurwesen) mit

Vertiefung regenerative Energien • Kältetechnik • Projektstudium Energieseminar; Entwurf und Planung von

Energieversorgungsanlagen • Laborpraktika

Lehre im FG Maschinen- und Energieanlagentechnik

Komponenten, Absorptionskälte Pilotanlagen, (Solares Kühlen, Kraft-Wärme- Prototypen: Kälte-Kopplung) Dampfstrahlkälte Wärmespeicher Thermosyphon-Pumpe Wirbelrohr Grundlagen: Wärme- und Stoffübergang, (Verdampfung, Kondensation, Absorption, Desorption ...)

und: Systemanalyse, Machbarkeitsstudien, Projektbegleitung …

Absorptionskälteanlage

Blasensieden

Forschungsprofil FG Maschinen- und Energieanlagentechnik

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• Konventionelle Raumkühlung ist günstig in der Anschaffung, aber teuer im Betrieb

• Aus der Forschung: Kühlen mit PV-Modulen, um

die Umwelt zu schonen • Untersuchung der Konkurrenzfähigkeit des neuen

Produkts gegenüber konventionellen Lösungen Teilnehmer: 15 Betreuer: Reiner Buchholz

PIW: Anlage zur solaren Kälteerzeugung

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