Modul Grundkonzepte der Energie- und Umwelttechnik

Code:	263450
Modul:	Grundkonzepte der Energie- und Umwelttechnik
Module title:	Basic Concepts for Power and Environmental Engineering
Version:	2.0 (01/2020)
letzte Änderung:	01.02.2023
Modulverantwortliche/r:	Prof. Dr.-Ing. Kunick, Matthias M.Kunick@hszg.de
	Dipl.-Ing. Alt, Sören s.alt@hszg.de

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

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

Workload* in

SWS **

(Teil/)Semester

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*	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
	83	60 Vor- und Nachbereitung LV	45 Vorbereitung Prüfung	0 Sonstiges

Lehr- und Lernformen:	Vorlesungen mit aktiver Einbindung der Studierenden, Vertiefung der Thematik in Seminaren/Übungen



Prüfung(en)
Prüfung	Prüfungsleistung als Klausur (PK)	120 min	100.0%

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Lerninhalt:

Teil A - Kraftwerkstechnik [Prof. Dr.-Ing. Matthias Kunick] 1. Dampfkraftwerke - Wirkungsgradsteigerung beim Dampfkraftprozess - Komponenten von Dampfkraftwerken 2. Gasturbinen- und Kombikraftwerke - Wirkungsgradsteigerung beim Gasturbinenprozess - Gasturbinenanlagen - Schaltungsvarianten von Kombiprozessen 3. Kraft-Wärme-Kopplung - Dampf- und Gaskraftwerke - Motor-Blockheizkraftwerke 4. Energiespeichersysteme (Überblick) - Arten von Energiespeichern - Energieumwandlungsketten Teil B - Kerntechnik [Dipl.-Ing. Sören Alt] 1. Grundlagen der Kerntechnik - Atommodelle, Radioaktivität, Strahlenbelastungen und Strahlenschutz 2. Kernreaktionen mit Neutronen und Kettenreaktionen bei der Kernspaltung - Kernbindungsenergie und Kernreaktionen - Kettenreaktion und Kritikalität 3. Kernreaktoren und Kernkraftwerke - Reaktortypen und deren Aufbau - Kleine modulare Reaktoren 4. Reaktorwärmetechnik, Wärmeschaltbilder und Arbeitsmittelkreisläufe - Wärmeproduktion im Reaktor und Temperaturverläufe im Brennstab und im Kühlkanal - Zulässige Reaktorleistung - Thermodynamische Kreisprozesse und Wirkungsgradsteigerung 5. Grundlagen der Reaktorsicherheit, Ver-/Entsorgung von Kernkraftwerken - Gefährdungen, Schutzziele und Barrierenkonzept - Sicherheitssysteme, Sicherheitsbeurteilung und Klassifizierung von Nuklearereignissen - Übersicht zum Kernbrennstoffzyklus Teil C - Regenerative Energietechnik [Prof. Dr. Karel Frana] 1. Solarenergie - solare Strahlung und Strahlungsangebot - Photovoltaik und Solarthermie 2. Windenergie - Windenergieangebot - Bauformen, Widerstands- und Auftriebsläufer - Grundlagen der Windkrafttechnik - Gesetz von Betz 3. Wasserenergie - Wasserenergieangebot - Hauptgleichung der Turbomaschinen - Wasserturbinen (Pelton-, Francis, Kaplanturbinen) - Wellen- und Gezeitenkraftwerke

Lernergebnisse/Kompetenzen:
Fachkompetenzen:	Nach Absolvieren des Moduls sind die Studierenden in der Lage … • … grundlegende Komponenten und Systeme zur Erzeugung von Strom und Wärme aus fossilen, regenerativen und nuklearen Energieträgern zu verstehen, zu beschreiben und ökologische Aspekte zu bewerten • … im nachfolgenden Praxissemester Aufgabenstellungen im Zusammenhang mit zentralen und dezentralen Energieversorgungssystemen zu bearbeiten • … mathematisch-naturwissenschaftliche sowie ingenieurtechnische und informatische Grundlagen auf Aufgabenstellungen der regenerativen und fossilen Energie- sowie der Strahlentechnik anzuwenden
Fachübergreifende Kompetenzen:	Nach Absolvieren des Moduls sind die Studierenden in der Lage … • … komplexe technische Systeme zu abstrahieren, Gestaltungsspielräume einzuschätzen und Lösungsansätze zu diskutieren • … die Problematik der Energieversorgung und des Umweltschutzes in einen umfassenden globalen Kontext einzuordnen • … interdisziplinär zu denken und Problemlösefähigkeiten über das eigene Fachgebiet hinaus anzuwenden

Notwendige Voraussetzungen für die Teilnahme:	Physik Thermodynamik I, II & III

Literatur:

STRAUSS: Kraftwerkstechnik, Springer Verlag 2009 ZAHORANSKY: Energietechnik, Vieweg Verlag 2004 KHARTCHENKO: Umweltschonende Energietechnik, Vogel Buchverlag 1997 DITTMANN/FISCHER/HUHN/KLINGER: Repetitorium der Technischen Thermodynamik, B. G. Teubner Stuttgart 1995 VOLMER: Kernenergie Basiswissen, Deutsches Atomforum e. V., 2013 VOLMER: Radioaktivität und Strahlenschutz, Deutsches Atomforum e. V., 2012 BORLEIN: Kerntechnik Grundlagen, Vogel Buchverlag, ISBN: 978-3-8343-3131-1 KALTSCHMITT/ STREICHER/ WIESE: Erneuerbare Energien, Springer Vieweg, 2014 QUASCHNING: Regenerative Energiesysteme, Hanser Verlag, 2013