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Studiengänge >> Energie- und Umwelttechnik 2020 M.Eng. >> Sicherheit und Zuverlässigkeit von Anlagen/Reaktorsicherheit


Code:260950
Modul:Sicherheit und Zuverlässigkeit von Anlagen/Reaktorsicherheit
Module title:Safety and Reliability of Facilities/Reactor Safety
Version:2.01 (12/2019)
letzte Änderung: 30.07.2020
Modulverantwortliche/r: Dipl.-Ing. Alt, Sören
s.alt@hszg.de

angeboten in den 4 Studiengängen:
Energie- und Umwelttechnik (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2020
Energie- und Umwelttechnik (M.Eng.) gültig ab Matrikel 2020
Energie- und Umwelttechnik (M.Eng.) gültig ab Matrikel 2021
Energie- und Umwelttechnik KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2020

Modul läuft im:WiSe (Wintersemester)
Niveaustufe:Bachelor/Diplom
Dauer des Moduls:1 Semester
Status:Pflichtmodul (Vertiefung)
Lehrort:Zittau
Lehrsprache:Deutsch

Workload* in SWS **
Semester
Zeit- std.ECTS-
Pkte
1
2
3

V
S
P
W
V
S
P
W
V
S
P
W
150
5
4.0

3
1
0
0

*Gesamtarbeitsaufwand pro Modul (1 ECTS-Punkt entspricht einem studentischen Arbeitsaufwand von 30 Zeitstunden)
**eine Semesterwochenstunde (SWS) entspricht 45 Minuten pro Woche

Selbststudienzeit in h
Angabe gesamt
davon
105
20
Vor- und Nachbereitung LV
25
Vorbereitung Prüfung
30
Sonstiges


Lehr- und Lernformen:Vorlesungen, Rechenübungen mit Taschenrechner/Computer und Simulationssoftware, Belegaufgabe


Prüfung(en)
Prüfungen Prüfungsleistung als Beleg (PB)
 - 
30.0%
mündliche Prüfungsleistung (PM) 20 min 70.0%



Lerninhalt: Teil 1: Gefährdung, Sicherheit, Risiko
- Gefährdungen/Risiken/Schäden durch Technikanwendungen
- Säulen der Sicherheitsgewährleistung
- Fehlerklassifikation
- Gefährdungsbeurteilung, qualitative Sicherheitstechnik
- quantitative Sicherheitsanalyse, Risikoanalyse, Risikobewertung

Teil 2: Zuverlässigkeit von Komponenten
- Ausfallverhalten von Komponenten, Datensammlungen, Teststrategien, Schätzungen
- Histogramm und Dichtefunktion, empirische Auswertung von Datensammlungen
- Ermittlung von Zuverlässigkeitskennwerten, ideale statistische Beschreibung von Fehlern mit Verteilungsfunktionen
- Anwendung der Weibullverteilung
- Grundlagen der Klassifizierung und Bewertung von Personalhandlungen (Human Reliability Analysis)

Teil 3: Zuverlässigkeit von Systemen
- Übersicht zu Untersuchungsmethoden, qualitative und quantitative Analysen
- Systemzuverlässigkeit, BOOLE’sche Grundstrukturen, Kombination von Serien- und Parallelsystemen, k von n-Systeme
- Systemfunktion zur Auswertung von Fehlerbäumen, mittlerer Ausfallabstand (MTBF) von Systemen
- Zuverlässigkeit von Systemen mit Erneuerung, Verfügbarkeit, Markov-Theorie

Teil 4: Reaktorsicherheit
- Gesetzliche Grundlagen und Schutzziele, Strukturen der Sicherheitsgewährleistung von KKW in Deutschland
- Aufbau des Reaktorschutzsystems
- Aufbau und Funktion der Sicherheitstechnik in deutschen DWR
- Aufbau und Funktion der Sicherheitstechnik in deutschen SWR
- Ergebnisse von Störfallablaufanalysen
- Ergebnisse von Risikoanalysen
- Störfälle und Unfälle in KKW
- Sicherheitsanforderungen an zukünftige Reaktoren


Lernergebnisse/Kompetenzen:
Fachkompetenzen:Nach Absolvieren des Moduls sind die Studierenden in der Lage …
• … die wesentlichen Säulen einer Sicherheitsgewährleistung für die Produktions- und Arbeitssicherheit zu beschreiben und notwendige qualitative Sicherheitstechniken festzulegen,
• … das Ausfallverhalten von Komponenten anhand der vier wesentlichen Verteilungsparameter zu analysieren,
• … die Zuverlässigkeit von Systemen auf Basis der Daten der Komponentensicherheit quantitativ zu berechnen,
• … die Sicherheitsanforderungen an aktuell im Bau befindliche und zukünftige Kernreaktoren der Reaktorgenerationen II bis IV zu definieren.
Fachübergreifende Kompetenzen:Nach Absolvieren des Moduls sind die Studierenden in der Lage …
• …“Know-how“- und „Know-why“-Methoden zur Analyse komplexer technischer Systeme sicher anzuwenden,
• …einzeln bzw. im Team multiple Informationen zu einem ganzheitlichen Lösungsansatz zusammenzuführen (vernetztes Denken),
• … technologische Lösungsansätze unter Berücksichtigung aller relevanten Einflussfaktoren (auch ökologische, ökonomische, regulatorische) kritisch zu reflektieren.

Notwendige Voraussetzungen für die Teilnahme:Ingenieur-Mathematik, Technische Mechanik, Grundkonzepte der Energietechnik, Fluidenergiemaschinen, Kraftwerkstechnik
Empfohlene Voraussetzungen für die Teilnahme:Messtechnik, Steuerungs- und Regelungstechnik

Literatur:[1] Peter Wratil, Michael Kieviet: „Sicherheitstechnik für Komponenten und Systeme“, Hüthig Verlag, Heidelberg, 2007
[2] H.-D. Kochs: „Zuverlässigkeit elektrotechnischer Anlagen“, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York Tokyo, 1984
[3] Alfred Neudörfer: „Konstruieren sicherheitsgerechter Produkte, Methoden und systematische Lösungssammlungen zur EG-Maschinenrichtlinie, 4. Auflage“, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1996, 2002, 2005, 2011
[4] Jörg Schneider: „Sicherheit und Zuverlässigkeit im Bauwesen, Grundwissen für Ingenieure“, Hochschulverlag an der ETH Zürich, B.G. Teubner Stuttgart, 1996
[5] Uwe Kay Rakowsky: „System-Zuverlässigkeit, Terminologie, Methoden, Konzepte“, Life-Long Learning-Verlag GmbH Hagen, 2002
[6] Bernd Bertsche und Gisbert Lechner: „Zuverlässigkeit im Fahrzeug- und Maschinenbau“, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 2004
[7] Dirk Proske: „Katalog der Risiken – Risiken und ihre Darstellung“, ISBN-3-00-014396-3
[8] Fritz Kalberlah, Marcus Bloser, Carsten Wachholz: „Toleranz- und Akzeptanzschwelle für Gesundheitsrisiken am Arbeitsplatz“, Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin Dortmund, 2005
[9] http://www.crgraph.de/