Studiengangsbeschreibung

Inhalt

In den letzten Jahrzehnten haben der Energieverbrauch und die damit verbundenen anthropogenen Umweltauswirkungen stetig zu- und die (gefühlte) Versorgungssicherheit zunehmend abgenommen. Und es ist zu erwarten, dass diese Entwicklung zukünftig weitergeht. Eine verstärkte Nutzung regenerativer Energien - und damit von Wasserkraft, Windenergie und Solarstrahlung sowie Biomasse und Geothermie - im Strom-, Wärme- und Kraftstoffmarkt kann zur Lösung dieser Herausforderungen wesentlich beitragen.

Mit Abschluss dieses Masters "Regenerative Energien" sind die Absolvent/innen befähigt, die Möglichkeiten und Grenzen einer Energiebereitstellung für den Wärme-, Strom- und Kraftstoffmarkt aus den regenerativen Energiequellen Sonne, Erdwärme sowie Planetengravitation und -bewegung zu erläutern und zu beurteilen - und das primär aus technischer, aber auch aus ökonomischer und ökologischer Sicht. Sie können über die physikalische und chemische Charakteristik des regenerativen Energieangebots einen Überblick geben, haben die grundlegenden technischen Nutzungsprinzipien verstanden und können die daraus resultierenden technischen und technologischen Anforderungen an die entsprechende Konversionsanlagentechnik einschätzen. Auch können die Absolvent/innen die anlagen- und systemtechnischen sowie die ökonomischen und ökologischen Grundlagen der einzelnen Optionen zur Nutzung des regenerativen Energieangebots bewerten. Sie haben einen Überblick über Aspekte der Einbindung von Anlagen und Systemen auf der Basis regenerativer Energien ins vorhandene Energiesystem - sowohl in Deutschland als auch im außereuropäischen Ausland. Außerdem können sie Fragen der Energiespeicherung und der Entwicklung regenerativer Energieprojekte mit Expert/innen diskutieren. Dieses Fachwissen und die damit in Verbindung stehenden Fertigkeiten befähigen die Absolvent/innen, auch zu aktuellen Themen der Energiewirtschaft fundiert und ideologiefrei Stellung zu beziehen. Durch dieses Masterstudium sind sie qualifiziert, Interessenten fachlich zu beraten oder eigenständig Fragestellungen und Ziele für neue anwendungs- oder forschungsorientierte Aufgaben zu formulieren.

Eine weitergehende fachliche Vertiefung innerhalb dieses Masters auf die regenerativen Energiesysteme Biomasse, Solar oder Wind ist möglich. Damit vermittelt der Studiengang umfassende Kenntnisse zu praktisch allen Optionen zur Nutzung des erneuerbaren Energieangebots, deren Nutzung im Energiesystem - unter Berücksichtigung der bereits vorhandenen Strukturen - und ausgewählter damit zusammenhängender technischer, ökonomischer und ökologischer Aspekte.


Berufliche Perspektiven

Ein erfolgreicher Abschluss des Master-Studienganges "Regenerative Energien" ermöglicht den Absolventinnen und Absolventen führende Positionen im ingenieurwissenschaftlichen Arbeitsmarkt. Typische Tätigkeitsfelder finden sich bei Energieversorgern, Planungsbüros, Projektentwicklern sowie bei Fachbehörden in der Erneuerbare-Energien-Industrie. Des Weiteren besteht die Möglichkeit der Aufnahme einer Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter mit dem Ziel einer Promotion.

Lernziele

Wissen

  • Die Absolventinnen und Absolventen können vertiefte mathematisch-ingenieurwissenschaftliche Kenntnisse wiedergeben und diese mit einem breiten theoretischen und methodischen Fundament untermauern.
  • Die Absolventinnen und Absolventen können die Prinzipien, Methoden und Anwendungsgebiete der Vertiefungsrichtungen des Studiengangs Regenerative Energien im Detail erklären.
  • Die Absolventinnen und Absolventen können die Grundlagen im Bereich Betrieb und Management und angrenzenden Fächern (z. B. Patentwesen) benennen und in Beziehung zu ihrem Fach setzen.
  • Die Absolventinnen und Absolventen können die Elemente wissenschaftlicher Arbeit und Forschung anführen und können einen Überblick über deren Anwendung im Bereich Regenerative Energien geben.

Fertigkeiten

  • Die Absolventinnen und Absolventen beherrschen das theoriegeleitete Anwenden sehr anspruchsvoller Methoden und Verfahren ihrer Vertiefungsrichtung. Sie können komplexere Probleme geeignet zergliedern, Lösungsverfahren für die Teilprobleme anwenden und daraus eine in sich schlüssige und geschlossene Gesamtlösung erstellen.
  • Die Absolventinnen und Absolventen können für energietechnische Problemstellungen aus der Praxis unterschiedliche Lösungsansätze vorschlagen, bewerten, diskutieren und unter Beachtung außerfachlicher Randbedingungen (z. B. gesellschaftliche, ökonomische, ökologische) beurteilen.
  • Die Absolventinnen und Absolventen können interdisziplinäre Zusammenhänge einer energietechnischen / energiesystemischen Problemstellung erkennen, analysieren und in ihrer Bedeutung bewerten bzw. ihr Fachgebiet in einen interdisziplinären Zusammenhang bringen.
  • Die Absolventinnen und Absolventen können zukünftige Technologien und wissenschaftliche Entwicklungen untersuchen bzw. einschätzen und sind befähigt, eigenständig forschend tätig zu werden (Befähigung zur Promotion).

Sozialkompetenz

  • Die Absolventinnen und Absolventen sind in der Lage, Vorgehensweise und Ergebnisse ihrer Arbeit schriftlich und mündlich verständlich darzustellen.
  • Die Absolventinnen und Absolventen können über fortgeschrittene Inhalte und Probleme der Energietechnik - Schwerpunkt Regenerative Energien - mit Fachleuten und Laien kommunizieren. Sie können auf Nachfragen, Ergänzungen und Kommentare geeignet, umfassend und kompetent reagieren.
  • Die Absolventinnen und Absolventen sind in der Lage, in Gruppen unterschiedlicher Größe zu arbeiten. Sie können Teilaufgaben definieren, verteilen und integrieren. Sie können zeitliche Vereinbarungen treffen und sozial interagieren. Sie haben die Fähigkeit und Bereitschaft, Führungsverantwortung zu übernehmen

Selbstständigkeit

  • Die Absolventinnen und Absolventen sind in der Lage, eigenständig die notwendigen Informationen aus unterschiedlichsten Quellen zu beschaffen und in den Kontext ihres Wissens zu setzen.
  • Die Absolventinnen und Absolventen können ihre vorhandenen Kompetenzen realistisch und im Kontext der praktischen Gegebenheiten einschätzen, Defizite selbstständig kompensieren und sinnvolle Erweiterungen eigenständig vornehmen.
  • Die Absolventinnen und Absolventen können selbstorganisiert und -motiviert Forschungsgebiete erarbeiten und neue Problemstellungen finden bzw. definieren (lebenslanges Forschen).

Studiengangsstruktur

Die fachlichen Inhalte des Masters gliedern sich innerhalb der folgenden Struktur wie folgt:

  • Module der Kernqualifikation (zwölf Pflichtmodule, 72 LP):
    • energietechnische Grundlagen,
    • technische/systemische Grundlagen einzelner Optionen zur Nutzung regenerativer Energien,
    • Bewertung von Energieprojekten anhand technischer, ökonomischer, ökologischer, systemischer, legaler und weiterer Bewertungskriterien.
    • Nichttechnische Angebote im Master und Betrieb & Management.
  • Fachmodule der Vertiefungsrichtungen (Wahlpflichtmodule im Umfang von 18 LP):
    • Bioenergiesysteme,
    • Solare Energiesysteme,
    • Windenergiesysteme.
  • die Masterarbeit (30 LP).

Die Wahl einer Vertiefungsrichtung ist obligatorisch. Innerhalb einer Vertiefungsrichtung kann und muss im Rahmen der vorgeschriebenen Anzahl an Leistungspunkten aus einem Wahlpflichtkatalog ausgewählt werden.

Um trotz individueller Freiräume bei der Auswahl der Lehrveranstaltungen innerhalb der Vertiefungsrichtung ein ausgewogenes Verhältnis von formalen und praktischen Lehrinhalten im Theorie- und Anwendungsbereich des Curriculums zu gewährleisten, sind Veranstaltungen der Kernqualifikation für alle Studentinnen und Studenten verpflichtend.

Weitere Spielräume bei der individuellen Gestaltung des Studienplans und Verknüpfungsansätze von technischen und betriebswirtschaftlichen Wissen bieten die nichttechnischen Angebote und die Kurse im Bereich Betrieb & Management.

Den verbleibenden Teil des Curriculums macht die Masterarbeit mit einem Umfang von 30 LP aus.

Fachmodule der Kernqualifikation

Innerhalb der Kernqualifikation des Masters "Regenerative Energien" erlangen die Studierenden Kenntnisse über die Möglichkeiten und Grenzen einer Energiebereitstellung aus den verschiedenen regenerativen Energiequellen für den Wärme-, Strom- und Kraftstoffmarkt.

Die Grundlage dafür bilden - aufbauend auf den Lehrveranstaltungen der konsekutiven Bachelorstudiengänge - weiterführende und anwendungsbezogene Lehrveranstaltungen im Bereich Elektrotechnik, Thermodynamik und Strömungsmechanik.

Den Grundlagen folgend werden die verschiedenen Nutzungsprinzipien des regenerativen Energieangebots und die daraus resultierenden Anforderungen an die entsprechende Konversionsanlagentechnik primär aus technischer Sicht vorgestellt. Vermittelte Kenntnisse werden nichtsdestotrotz auch in ökonomischen und ökologischen Bezug gebracht, um so die Einbindung von Anlagen und Systemen auf der Basis regenerativer Energien in vorhandene Energiesysteme - sowohl in Deutschland als auch im außereuropäischen Ausland - bewerten zu können. Auch werden in dem Zusammenhang Arten der Energiespeicherung vermittelt und diskutiert.

Innerhalb des Moduls "Projekte und ihre Bewertung" werden die nicht-technischen Gesichtspunkte zur Durchführung von Projekten insbesondere im Bereich der erneuerbaren Energien betrachtet, umso fachliche Grundlagen in der rechtlichen und energiewirtschaftlichen Umsetzung zu schaffen.

Modul M0508: Strömungsmechanik und Meeresenergie

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Energie aus dem Meer (L0002) Vorlesung 2 2
Strömungsmechanik II (L0001) Vorlesung 2 4
Modulverantwortlicher Prof. Michael Schlüter
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Mathematik I-III
Grundlagen der Strömungsmechanik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können verschiedene Anwendungen der Strömungsmechanik in der Vertiefungsrichtungsrichtung Regenerative Energien beschreiben. Sie können die Grundlagen der Strömungsmechanik der Anwendung in der Meeresenergie zuordnen und für konkrete Berechnungen abwandeln. Die Studierenden können einschätzen, welche strömungsmechanischen Probleme mit analytischen Lösungen berechnet werden können und welche alternativen Möglichkeiten (z.B. Selbstähnlichkeit, empirische Lösungen, numerische Methoden) zur Verfügung stehen. 

Fertigkeiten

Studierende sind in der Lage, die Grundlagen der Strömungsmechanik auf technische Prozesse anzuwenden. Insbesondere können sie Impuls- und Massenbilanzen aufstellen, um damit technische Prozesse hydrodynamisch zu optimieren. Sie sind in der Lage, einen verbal geschilderten Zusammenhang in einen abstrakten Formalismus umzusetzen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können die vorgegebene Aufgabenstellungen in Kleingruppen diskutieren und einen gemeinsamen Lösungsweg erarbeiten. Sie sind in der Lage, eine Aufgabenstellung aus dem Fachgebiet im Team zu bearbeiten, die Ergebnisse in Form eines Posters darzustellen und im Rahmen einer Posterpräsentation zu präsentieren.

Selbstständigkeit

Studierende sind in der Lage, eigenständig Aufgaben für strömungsmechanische Problemstellungen zu definieren und sich das zur Lösung dieser Aufgaben notwendige Wissen, aufbauend auf dem vermittelten Wissen, selbst zu erarbeiten.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 10 % Gruppendiskussion
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 3h
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0002: Energie aus dem Meer
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Moustafa Abdel-Maksoud
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Einführung in die Umwandlung von Energie aus dem Meer
  2. Welleneigenschaften
    • Lineare Wellentheorie
    • Nichtlineare Wellentheorie
    • Irreguläre Wellen
    • Wellenenergie
    • Refraktion, Reflexion und Diffraktion von Wellen
  3. Wellenkraftwerke
    • Übersicht der verschiedenen Technologien
    • Auslegungs- und Berechnungsverfahren
  4. Meeresströmungskraftwerke


Literatur
  • Cruz, J., Ocean wave energy, Springer Series in Green Energy and Technology, UK, 2008.
  • Brooke, J., Wave energy conversion, Elsevier, 2003.
  • McCormick, M.E., Ocean wave energy conversion, Courier Dover Publications, USA, 2013.
  • Falnes, J., Ocean waves and oscillating systems, Cambridge University Press,UK, 2002.
  • Charlier, R. H., Charles, W. F., Ocean energy. Tide and tidal Power. Berlin, Heidelberg, 2009.
  • Clauss, G. F., Lehmann, E., Östergaard, C., Offshore Structures. Volume 1, Conceptual Design. Springer-Verlag, Berlin 1992


Lehrveranstaltung L0001: Strömungsmechanik II
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Differenzialgleichungen zum Impuls-, Wärme- und Stoffaustausch   
  • Beispiele für Vereinfachungen der Navier-Stokes Gleichungen  
  • Instationärer Impulsaustausch
  • Freie Scherschichten, Turbulenz und Freistrahl 
  • Partikelumströmungen – Feststoffverfahrenstechnik
  • Kopplung Impuls- und Wärmetransport - Thermische VT
  • Kopplung Impuls- und Wärmetransport - Thermische VT
  • Rheologie – Bioverfahrenstechnik
  • Kopplung Impuls- und Stofftransport – Reaktives Mischen, Chemische VT
  • Strömung in porösen Medien – heterogene Katalyse
  • Pumpen und Turbinen - Energie- und Umwelttechnik 
  • Wind- und Wellenkraftanlagen - Regenerative Energien
  • Einführung in die numerische Strömungssimulation
Literatur
  1. Brauer, H.: Grundlagen der Einphasen- und Mehrphasenströmungen. Verlag Sauerländer, Aarau, Frankfurt (M), 1971.
  2. Brauer, H.; Mewes, D.: Stoffaustausch einschließlich chemischer Reaktion. Frankfurt: Sauerländer 1972.
  3. Crowe, C. T.: Engineering fluid mechanics. Wiley, New York, 2009.
  4. Durst, F.: Strömungsmechanik: Einführung in die Theorie der Strömungen von Fluiden. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2006.
  5. Fox, R.W.; et al.: Introduction to Fluid Mechanics. J. Wiley & Sons, 1994.
  6. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Eine Einführung in die Physik und die mathematische Modellierung von Strömungen. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2006.
  7. Herwig, H.: Strömungsmechanik: Einführung in die Physik von technischen Strömungen: Vieweg+Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2008.
  8. Kuhlmann, H.C.:  Strömungsmechanik. München, Pearson Studium, 2007
  9. Oertl, H.: Strömungsmechanik: Grundlagen, Grundgleichungen, Lösungsmethoden, Softwarebeispiele. Vieweg+ Teubner / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2009.
  10. Schade, H.; Kunz, E.: Strömungslehre. Verlag de Gruyter, Berlin, New York, 2007.
  11. Truckenbrodt, E.: Fluidmechanik 1: Grundlagen und elementare Strömungsvorgänge dichtebeständiger Fluide. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2008.
  12. Schlichting, H. : Grenzschicht-Theorie. Springer-Verlag, Berlin, 2006.
  13. van Dyke, M.: An Album of Fluid Motion. The Parabolic Press, Stanford California, 1882.  

Modul M0523: Betrieb & Management

Modulverantwortlicher Prof. Matthias Meyer
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Keine
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Die Studierenden sind in der Lage, ausgewählte betriebswirtschaftliche Spezialgebiete innerhalb der Betriebswirtschaftslehre zu verorten.
  • Die Studierenden können in ausgewählten betriebswirtschaftlichen Teilbereichen grundlegende Theorien, Kategorien und Modelle erklären.
  • Die Studierenden können technisches und betriebswirtschaftliches Wissen miteinander in Beziehung setzen.


Fertigkeiten
  • Die Studierenden können in ausgewählten betriebswirtschaftlichen Teilbereichen grundlegende Methoden anwenden.
  • Die Studierenden können für praktische Fragestellungen in betriebswirtschaftlichen Teilbereichen Entscheidungsvorschläge begründen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Die Studierenden sind in der Lage, in interdisziplinären Kleingruppen zu kommunizieren und gemeinsam Lösungen für komplexe Problemstellungen zu erarbeiten.


Selbstständigkeit
  • Die Studierenden sind in der Lage, sich notwendiges Wissen durch Recherchen und Aufbereitungen von Material selbstständig zu erschließen.


Arbeitsaufwand in Stunden Abhängig von der Wahl der Lehrveranstaltungen
Leistungspunkte 6
Lehrveranstaltung L3065: Aktuelle Fragen der Digitalen Ökonomie B&M
Typ Seminar
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Referat
Prüfungsdauer und -umfang 30 Minuten
Dozenten Dr. Christina Strobel
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Digitale Ökonomie ist der zielgerichtete Ansatz zur Befriedigung menschlicher Bedürfnisse unter Berücksichtigung von Knappheit durch den Einsatz von digitalen Informations- und Kommunikationstechnologien. Ziel des Seminars ist es, aktuelle digitalökonomische Fragestellungen und deren Bezug zur volkswirtschaftlichen Theorie zu diskutieren. Hierfür werden vorab ein aktuelles populärwissenschaftliches Buch (in Deutsch oder Englisch) sowie zugehörige Fachliteratur (in Englisch) gelesen. Anschließend werden im Seminar einzelne Themen durch die Studierenden vorgestellt und gemeinsam kritisch diskutiert. 

Literatur
Lehrveranstaltung L2993: Current issues in behavioral economics
Typ Seminar
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Referat
Prüfungsdauer und -umfang 30 Minuten
Dozenten Prof. Timo Heinrich
Sprachen EN
Zeitraum WiSe/SoSe
Inhalt
The goal of the seminar is to discuss current issues in behavioral and to shed light on their relationship to economic theory and our own behavior. Students will first read a current popular science book (in English) as well as the relevant scientific literature. Then the individual topics will be presented and critically discussed during the seminar. Furthermore, students will develop individual research questions.
Literatur Wird noch bekanntgegeben.
Lehrveranstaltung L2860: Behavioral Online Experiments
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang 5-seitige Ausarbeitung & 20-minütige Teampräsentation
Dozenten Dr. Christina Strobel
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

The course offers an introduction to the methods and techniques of online experiments used in experimental Economics, Psychology, and Business Administration. The course is targeted at participants with no or limited experience. It pursues the agenda of providing the practical, theoretical and tool knowledge to find a research question, deduce hypotheses and design and run an experiment. Hence, the focus will be on general methodological, design and process issues. The course is not surveying the existing experimental evidence but rather pinpoints towards selected well knowns experiments. We will follow a learning-by-doing approach. We will have a short introduction to data evaluation using non-parametric statistics as well as to relevant software tools (oTree). At the end of this course you will have gained not only the know-how needed to develop and implement an experimental research design online but you have also gained the basic skills required to gather, analyze and interpret experimental data.

Literatur

Webster, M., & Sell, J. (Eds.). (2014). Laboratory experiments in the social sciences. Elsevier.

Lehrveranstaltung L2546: Building Business Data Products
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang folgt
Dozenten Prof. Christoph Ihl, Joschka Schwarz
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
Literatur
Lehrveranstaltung L2544: Business Data Science Basics
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang folgt
Dozenten Prof. Christoph Ihl, Joschka Schwarz
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
Literatur
Lehrveranstaltung L2545: Business Decisions with Machine Learning
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang folgt
Dozenten Prof. Christoph Ihl, Joschka Schwarz
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
Literatur
Lehrveranstaltung L2722: Digitalisierung und die Auswirkungen auf den Menschen
Typ Seminar
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Schriftliche Ausarbeitung (laut FPrO)
Prüfungsdauer und -umfang Ausarbeitung, 5 Seiten
Dozenten Robert Damköhler, Laura Noack
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Digital:
In  diesem Modul verschaffen wir Ihnen in 3 intensiven Phasen - der Konzeption, Implementierung und Etablierung von Projekten - einen praxisorientierten Überblick über digitale Tools & Methoden, neue Geschäftsmodelle & Strategien, technologische Trends sowie rechtliche Aspekte. Das Ganze wird gefestigt mit praxisnahen Übungen, so dass Sie bereits im Laufe des Seminars ein eigenes Geschäftsmodell entwickeln und am Markt mit den richtigen Techniken testen.

Human Factors:
Mit praxisnahen Übungen lernen Sie die methodische Nutzerzentrierung durch den User-Centered Design Prozess kennen und erlernen, in welchen Projektphasen, welche UCD-Methoden sinnvoll anzuwenden sind. Darüber hinaus lernen Sie das Themengebiet „Human Factors“ kennen und verstehen, warum wir auch in der Digitalisierung von soziotechnischen Systemen sprechen, warum diese einen wichtigen Erfolgsfaktor darstellen und welche Phasen zur Integration der Prinzipien in die Organisationsstruktur eines Unternehmen durchlaufen werden müssen.

New Leadership:
Im Modul New Leadership lernen Sie einen neuen Führungsansatz kennen, der Sie dabei unterstützt die Herausforderungen der Digitalisierung zu meistern. Mithilfe der agilen Methodik und interaktiven Übungen erlernen Sie, wie Sie die Prinzipien des neuen Führungsansatzes verankern sowie das Empowerment und die Selbstorganisation des Teams steigern, um den Rahmen für innovatives Arbeiten zu schaffen.

Literatur

Digital:

  • Eine kurze Geschichte der Menschheit, Yuval Noah Harari
  • 21 Lektionen für das 21. Jahrhundert, Yuval Noah Harari
  • Eine kurze Geschichte der Digitalisierung, Martin Burckhardt
  • Digitale Fabrik, Uwe Bracht, Dieter Geckler und Gigrid Wenzel
  • Human Computer Interaction, R. Dix, Verlag: Pearson/Prentice Hall
  • The Mom Test: How to Talk to Customers & Learn if Your Business is a Good Idea When Everyone is Lying to You, Rob Fitzpatrick
  • Digitalisierungsstrategie entwickeln und umsetzen: Ein Praxisratgeber zur Entwicklung und Umsetzung der Digitalisierungsstrategie für die digitale Transformation, David Theil

Human Factors:

  • Ergonomie der Mensch-System-Interaktion, DIN EN ISO 9241, Deutsches Institut für Normung
  • Methoden der Usability Evalution: Wissenschaftliche Grundlagen und praktische Anwendung von Florian Sarodnic , Henning Brau, Verlag: Hogrefe AG
  • Introduction to Human Factors Engineering von Christopher D. Wicken, Verlag: Pearson
  • Sketching User Experiences von Bill Buxton, Verlag:mitp
  • Rapid Contextual Design von Karen Holtzblatt, Verlag: Elsevier Science & Technology
  • Wie User Testing in der Praxis wirklich funktioniert von M. Pirker, S. Rössler, M. Placho, A. Riedmüller, Verlag: Independently published (05.06.2019)
  • Wie User Experience in der Praxis wirklich funktioniert von M. Pirker, S. Rössler, M. Placho, A. Riedmüller, Verlag: Independently published (27.02.2018)
  • Schreckensberger, P., Schilbach, B., & Saier, T. (2015). Design Management: Zwischen Marken- & Produktsystemen (1. Aufl; P. Schreckensberger, Hrsg.). Norderstedt: Books on Demand.
  • Goodwin, K. (2009). Designing for the digital age: How to create human-centered products and services. Wiley Pub.
  • Haskins, B., Stecklein, J., Dick, B., Moroney, G., Lovell, R., & Dabney, J. (2014). Error Cost Escalation Through the Project Life Cycle. INCOSE International Symposium

New Leadership

  • Pink, D. H. (2011). Drive: The surprising truth about what motivates us. Penguin.
  • Sinek, S. (2009). Start with why: How great leaders inspire everyone to take action. Penguin.
  • Doerr, J. (2018). Measure what matters: OKRs: The simple idea that drives 10x growth. Penguin UK.
  • Darrell, K. R., Sutherland, J., & Takeuchi, H. (2016). Embracing agile. Harvard Business Review, 94(5), 41-50.
  • Sutherland, J. (2015). Die Scrum-Revolution: Management mit der bahnbrechenden Methode der erfolgreichsten Unternehmen. Campus Verlag.
  • Schwaber, K., & Sutherland, J. (2011). The scrum guide. Scrum Alliance, 21(1).
  • Beck, K., Beedle, M., Van Bennekum, A., Cockburn, A., Cunningham, W., Fowler, M., ... & Thomas, D. (2009). Agile manifesto, 2001. URL http://www. agilemanifesto. org.
  • Takeuchi, H., & Nonaka, I. (1986). The new new product development game. Harvard business review, 64(1), 137-146.
  • Medinilla, Á. (2012). Agile management: Leadership in an agile environment. Springer Science & Business Media.
  • Edmondson, A. C. (1999). Psychological safety and learning behavior in work teams. Administrative Science Quarterly, 44(2), 350−383.
  • Edmondson, A. C. (2003). Managing the risk of learning: Psychological safety in work teams. In M. West, D. Tjosvold, & K.G. Smith (Eds.), International handbook of organizational teamwork and cooperative working (pp. 255−276). John Wiley & Sons.
  • Harteis, C., Bauer, J., & Gruber, H. (2008). The culture of learning from mistakes: How employees handle mistakes in everyday work. International Journal of Educational Research, 47(4), 223−231.
Lehrveranstaltung L1703: Emotional Design / Benutzerzentrierte Produktentwicklung
Typ Seminar
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Referat
Prüfungsdauer und -umfang Teamarbeit und abschließender Vortrag
Dozenten Jörg Heuser
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Vorlesungsteile

  • Objektive und subjektive Wahrnehmung in der  Wertung von Produkteigenschaften
  • Auswirkungen von Material, Farbe, Formgebung und Struktur auf die Akzeptanz eines Produkts
  • Ästhetische Funktion eines Produkts
  • Fallbeispiele, fehlende Akzeptanz eines Produkts und deren möglichen Gründe

Seminarteile

  • Identifizieren nicht-technischer Funktionen eines Produkte
  • Identifizieren der subjektiven Einflüsse in der Produktentwicklung

Projektarbeiten

  • Themen werden mit den Studierenden gemeinsam entwickelt. Die Arbeiten werden in Teams präsentiert, moderiert und bewertet
Beispiele: Ganzheitliche Analyse eines Produkts, Produktoptimierung


Literatur Wird in der Veranstaltung angegeben
Lehrveranstaltung L2348: Erfolgsfaktoren im Projektumfeld
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang 0
Dozenten Dr. Alexander Kuhlicke, Stephan Meier
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
Literatur
Lehrveranstaltung L3123: Organizational Design for Innovation and Collaboration
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Dozenten Prof. Tim Schweisfurth
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
Literatur
Lehrveranstaltung L2600: Green Economy - Entrepreneurship, Innovation & Technology Management
Typ Seminar
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang Ausarbeitung und Gruppenpräsentation
Dozenten Prof. Michael Prange
Sprachen EN
Zeitraum WiSe/SoSe
Inhalt

Topics:

  • Green Economy
  • Business models
  • Business strategy
  • Green Technologies
  • Green Innovation
  • Business planning
  • Business development
  • Green Entrepreneurship

Based on examples and case studies primarily in the field of Green Economy, students learn the basics of Entrepreneurship, Innovation and Technology Management and will be able to develop business models, to evaluate start‐up projects and to describe strategic innovation processes.

Literatur

Präsentationsfolien, Beispiele und Fallstudien aus der Lehrveranstaltung.

Presentation slides, examples, and case studies from the lecture.

Lehrveranstaltung L2347: Human resource management für Ingenieure
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang 0
Dozenten Helge Kochskämper
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
Literatur
Lehrveranstaltung L1711: Innovation Debates
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang 3 Präsentationen der schriftlichen Ausarbeitung à 20 Minutes
Dozenten Prof. Daniel Heiner Ehls
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Scientific knowledge grows continuously but also experiences certain alignments over time. For example, early cultures had the believe of a flat earth while latest research has a spherical earth model. Also in social science and business management, from time to time certain concepts that have even been the predominant paradigm are challenged by new observations and models. Consequently, certain controversies emerge and build the base for advancing theory and managerial practice. With this lecture, we put ourselves in the middle of heated debates for informed academics and practitioners of the day after tomorrow.

The lecture targets several controversies in the domain of technology strategy and innovation management. By the classical academic method and the novel problem based learning format of a structured discussion, a given controversy is scrutinized. On selected topics, students will discuss a dispute and gain a thorough understanding. Specifically, based on a brief introduction of a motion, a affirmative constructive as well as a negative constructive is presented by two different student groups. Each presentation is followed by a response of the other group and questions from the class. Topics range from latest theories and concepts for value capture, to the importance of operating within a global marketplace, to cutting edge approaches for innovation stimulation and technology management. Consequently, this lecture deepens the knowledge in technology strategy and innovation management (TIM), enables a critical thinking and thought leadership.

Literatur

1.       Course notes and materials provided before the lecture

2.       Leiblein/ Ziedonis (2011): Technology Strategy and innovation management. Edward Elgar Publishing Ltd (optional)

Lehrveranstaltung L0940: Innovationsmanagement
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang
Dozenten Prof. Cornelius Herstatt
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Innovationen sind die wichtigsten Quellen des Wachstums in industrialisierten Ländern. Die Frage, wie Innovationen herbeigeführt und erfolgreich gestaltet werden können, nimmt in der Betriebswirtschaftslehre einen immer größeren Raum ein. In der Lehrveranstaltung Innovationsmanagement behandelt Prof. Herstatt  ausgewählte Aspekte und Themen im Zusammenhang mit strategischen, organisatorischen und Ressourcen-bezogenen Entscheidungen.

Die Veranstaltung Innovationsmanagement findet im üblichen Vorlesungsformat statt, ergänzt durch studentische Präsentationen sowie Gruppen- und Einzelarbeiten.

Themen

  • Die Rolle der Innovation
  • Die Entwicklung einer Innovationsstrategie
  • Ideen: Wie sich Kreativität und Wissen managen lassen
  • Priorisierung: Auswahl und Management des Portfolios
  • Implementierung neuer Produkte, Prozesse und Dienstleistungen
  • Menschen, Organisation und Innovation
  • Wie sich die Innovationsperformance steigern lässt
  • Die Zukunft des Innovationsmanagements
Literatur
  • Goffin, K., Herstatt, C. and Mitchell, R. (2009): Innovationsmanagement: Strategie und effektive Umsetzung von Innovationsprozessen mit dem Pentathlon-Prinzip, München: Finanzbuch Verlag

    Weiterführende Literatur
  • Innovationsmanagement
    Juergen Hauschildt
  • F + E Management
    Specht, G. / Beckmann, Chr.
  • Management der frühen Innovationsphasen
    Cornelius Herstatt, Birgit Verworn
    (im TUHH-Intranet auch als E-Book verfügbar)
  • Bringing Technology and Innovation Into the Boardroom
  • weitere Literaturempfehlungen auf Anfrage
Lehrveranstaltung L3093: Innovation Management (EN)
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Referat
Prüfungsdauer und -umfang NN
Dozenten Dr. Vytaute Dlugoborskyte
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

The course aims to provide students with an understanding of key issues in the management of innovation and development of the relevant skills needed to manage innovation at both strategic and operational levels. It provides evidence of different approaches based on leading research, real world examples and experiences of firms and organizations from around the world. The management of innovation is one of the most important and challenging aspects of modern organization. Innovation is a fundamental driver of competitiveness and it plays a large part in improving quality of life. Innovation, and particularly technological innovation, is inherently difficult, uncertain and risky, and most new technologies fail to be translated into successful products and services. Given this, it is essential that students understand the strategies, tools and techniques for managing innovation, which often requires a different set of management knowledge and skills from those employed in everyday business administration. The course itself draws upon research activities of the Innovation Management Group within TUHH, the Institute for Technology and Innovation Management (TIM, W-7, www.tuhh.de/tim)

Knowledge Objectives:
1. Understand definitions and concepts of innovation,
2. Explore major models and theories of innovation,
3. Use and apply tools for innovation management.

Skill Objectives:
1. Diagnostic and analytical skills,
2. Enhance verbal skills through class and syndicate discussions,
3. Build up critical and interpretation skills,
4. Learn how to evaluate different options,
5. Formulate and develop strategy,
6. Assess and resolve managerial challenges.

Learning Outcomes
At the end of the course students will be able to demonstrate understanding, and make critical assessments of the following:
1. Assess and interpret innovation processes,
2. Develop and formulate managerial strategies to shape innovative performance,
3. Utilize tools of innovation management to map and measure innovative activities,
4. Diagnose different innovation challenges and make recommendations for resolving them.

Course Outline - Lecture Topics:
1. The Management of (Technological) Innovation,
2. Strategy and Organization for Innovation,
3. Innovation of Products, Services and Business Models,
4. Managing the Innovation Process,
5. Networks, Communities of Innovators and Lead User-Innovation,
6. Innovation in the Age of Circular Economy (C2C),
7. Market-Research for Innovation and Design-thinking,
8. Capturing value from R&D, Open Innovation and IP,
9. Creativity and mindfulness in Innovation,
10. Conclusions and Future Challenges.

Literatur

Wir werden wichtige Themen auf der Grundlage wichtiger Forschungsarbeiten im Bereich des Innovationsmanagements diskutieren (wird den Studierenden über StudIP zur Verfügung gestellt). Darüber hinaus umfasst die Grundlagenliteratur die folgenden Themen:
1. Dodgson, M. Gann, D. and Salter A. The management of technological innovation: strategy and practice. Oxford University Press, 2008.
2. Tidd, J., Bessant, J. and Pavitt, K.: Managing Innovation: Integrating technological, market and organizational change. 5th ed., John Wiley and Sons, 2013.
3. Goffin, K., Mitchell, R.: Innovation Management: Effective strategy and implementation. 3rd ed., Macmillan Education, 2016.

Lehrveranstaltung L0161: Internationalization Strategies
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Referat
Prüfungsdauer und -umfang 20-30 Minuten Referat einschl. Diskussionsleitung plus schriftliche Ausarbeitung (ca. 10 Seiten)
Dozenten Prof. Thomas Wrona
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Introduction
  • Internationalization of markets
  • Measuring internationalization of firms
  • Target market strategies
  • Market entry strategies
  • Timing strategies
  • Allocation strategies
  • Working in small teams on close-to-reality problems based on presented theories
  • Paper writing on developed solution to the given problem/project e.g. market attractiveness analysis; development of market entry strategy for a hypothetical product in a given region
Literatur
  • Bartlett/Ghoshal (2002): Managing Across Borders, The Transnational Solution, 2nd edition, Boston
  • Buckley, P.J./Ghauri, P.N. (1998), The Internationalization of the Firm, 2nd edition
  • Czinkota, Ronkainen, Moffett, Marinova, Marinov (2009), International Business, Hoboken
  • Dunning, J.H. (1993), The Globalization of Business: The Challenge of the 1990s, London
  • Ghoshal, S. (1987), Global Strategy: An Organizing Framework, Strategic Management Journal, p. 425-440
  • Praveen Parboteeah, K.,Cullen, J.B. (2011) , Strategic International Management, International 5th Edition
  • Rugman, A.M./Collinson, S. (2012): International Business, 6th Edition, Essex 2012
Lehrveranstaltung L3060: Causal Data Science for Business Analytics
Typ Seminar
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang Mehrere schriftliche Ausarbeitungen über das Semester hinweg verteilt
Dozenten Oliver Mork
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Most managerial decision problems require answers to questions such as “what happens to Y if we do X?”, or “was it X that caused Y to change?” In other words, practical business decision-making requires knowledge about cause-and-effect. While most data science and machine learning approaches are designed to efficiently detect patterns in high-dimensional data, they are not able to distinguish causal relationships from simple correlations. That means, commonly used approaches to business analytics often fall short to provide decision makers with important causal knowledge. Therefore, many leading companies currently try to develop specific causal data science capabilities. This module will provide an introduction into the topic of causal inference with the help of modern data science and machine learning approaches and with a focus on applications to practical business problems from various management areas. Based on an overarching framework for causal data science, the course will guide students to detect sources of confounding influence factors, understand the problem of selective measurement in data collection, and extrapolate causal knowledge across different business contexts. We also cover several tools for causal inference, such as A/B testing and experiments, difference-in-differences, instrumental variables, matching, regression discontinuity designs, etc. A variety of hands-on examples will be discussed that allow students to apply their newly obtained knowledge and carry out state-of-the-art causal analyses by themselves.

Literatur
Lehrveranstaltung L0863: Marketing
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang
Dozenten Prof. Christian Lüthje
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Contents

Basics of Marketing

The philosophy and fundamental aims of marketing. Contrasting different marketing fields (e.g. business-to-consumer versus business-to-business marketing). The process of marketing planning, implementation and controlling

Strategic Marketing Planning

How to find profit opportunities? How to develop cooperation, internationalization, timing, differentiation and cost leadership  strategies?

Market-oriented Design of products and services

How can companies get valuable customer input on product design and development? What is a service? How can companies design innovative services supporting the products?

Pricing

What are the underlying determinants of pricing decision? Which pricing strategies should companies choose over the life cycle of products? What are special forms of pricing on business-to-business markets (e.g. competitive bidding, auctions)?

Marketing Communication

What is the role of communication and advertising in business-to-business markets? Why advertise? How can companies manage communication over advertisement, exhibitions and public relations?

Sales and Distribution

How to build customer relationship? What are the major requirements of industrial selling? What is a distribution channel? How to design and manage a channel strategy on business-to-business markets?


Knowledge

Students will gain an introduction and good overview of

  • Specific challenges in the marketing of innovative goods and services
  • Key strategic areas in strategic marketing planning (cooperation, internationalization, timing)
  • Tools for information gathering about future customer needs and requirements
  • Fundamental pricing theories and pricing methods
  • Main communication instruments
  • Marketing channels and main organizational issues in sales management
  • Basic approaches for managing customer relationship

Skills

Based on the acquired knowledge students will be able to:

  • Design market timing decisions
  • Make decisions for marketing-related cooperation and internationalization activities
  • Manage the challenges of market-oriented development of new products and services
  • Translate customer needs into concepts, prototypes and marketable offers
  • Determine the perceived quality of an existing product or service using advanced elicitation and measurement techniques that fit the given situation
  • Analyze the pricing alternatives for products and services
  • Make strategic sales decisions for products and services (i.e. selection of sales channels)
  • Analyze the value of customers and apply customer relationship management tools

Social Competence

The students will be able to

  • have fruitful discussions and exchange arguments
  • present results in a clear and concise way
  • carry out respectful team work

Self-reliance

The students will be able to

  • Acquire knowledge independently in the specific context and to map this knowledge on other new complex problem fields.
  • Consider proposed business actions in the field of marketing and reflect on them.



Literatur

Homburg, C., Kuester, S., Krohmer, H. (2009). Marketing Management, McGraw-Hill Education, Berkshire, extracts p. 31-32, p. 38-53, 406-414, 427-431

Bingham, F. G., Gomes, R., Knowles, P. A. (2005). Business Marketing, McGraw-Hill Higher Education, 3rd edition, 2004,  p. 106-110

Besanke, D., Dranove, D., Shanley, M., Schaefer, S. (2007), Economics of strategy, Wiley, 3rd edition, 2007, p. 149-155

Hutt, M. D., Speh, T.W. (2010), Business Marketing Management, 10th edition, South Western, Lengage Learning, p. 112-116


Lehrveranstaltung L3140: Nachhaltige Unternehmensführung in der Praxis
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang 60 Minuten
Dozenten Stefan Klebert
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
Literatur
Lehrveranstaltung L3125: Open and Collaborative Innovation
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Dozenten Prof. Tim Schweisfurth
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
Literatur
Lehrveranstaltung L2350: Operational Leadership
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Dozenten Dr. Thomas Kosin
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Leadership & its Environment - Führung & Führungsumfeld
  • Motivation
  • Lead Yourself - Selbstführung
  • Leadership Theories & Styles - Führungstheorien und -stile
  • Team Leadership - Team & Führung
  • Lead Change - Wandel herbeiführen
  • Operational Change - Veränderung im Unternehmen umsetzen
  • Develop Leadership - Führungsworkshop
Literatur

Czikszentmihalyi, Mihalyi (2014): Flow im Beruf oder Das Geheimnis des Glücks am Arbeitsplatz,
Klett-Cotta, 1. Auflage

Drucker, Peter F. (1999): Manage Oneself, Harvard Business School, On Managing Yourself, S.13-32

Dweck, Carol (2017): Selbstbild - Wie unser Denken Erfolge oder Niederlagen bewirkt, Piper-Verlag (engl. Original: Mindset - The new psychology of success)

Goleman, Daniel (2000): Leadership that gets results, Harvard Business School, On Managing People, S.1-14

Laloux, Frederic (2015): Reinventing Organizations, Verlag Franz Vahlen

McKee, Annie (2014): A focus on leaders, Pearson Education Ltd., 2. Auflage

Northouse, Peter G. (2019): Leadership - Theory & Practise, Sage Publications, 8. Auflage

Robbins, Stephen P., Coulter, Mary, Fischer, Ingo (2014): Management -  Grundlagen der Unternehmensführung, , Pearson Deutschland GmbH, 12. Auflage (engl. Original: Management, 2007, Pearson Prentice Hall, 9. Auflage)
Lehrveranstaltung L0709: Project Management
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang
Dozenten Prof. Carlos Jahn
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

The lecture “project management” aims at characterizing typical phases of projects. Important contents are: possible tasks, organization, techniques and tools for initiation, definition, planning, management and finalization of projects. This will also be deepened by exercises within the framework of the event.

The following topics will be covered in the lecture:

  • SMART, Work Breakdown Structure, Operationalization, Goals relation matrix
  • Metra-Potential Method (MPM), Critical-Path Method (CPM), Program evaluation and review technique (PERT)
  • Milestone Analysis, Earned Value Analyis (EVA)
  • Progress reporting, Tracing of project goals, deadlines and costs, Project Management Control Loop, Maturity Level Assurance (MLA)
  • Risk Management, Failure Mode and Effects Analysis (FMEA), Risk Matrix

Literatur

Project Management Institute (2017): A Guide to the Project Management Body of Knowledge (PMBOK® Guide) 6. Aufl. Newtown Square, PA, USA: Project Management Institute.

DeMarco, Tom (1997). The Deadline: A Novel About Project Management.

DIN Deutsches Institut für Normung e.V. (2009). Projektmanagement - Projektmanagementsysteme - Teil 5: Begriffe. (DIN 69901-5)

Frigenti, Enzo and Comninos, Dennis (2002). The Practice of Project Management.

Haberfellner, Reinhard (2015). Systems Engineering: Grundlagen und Anwendung

Harrison, Frederick and Lock, Dennis (2004). Advanced Project Management: A Structured Approach.

Heyworth, Frank (2002). A Guide to Project Management.

ISO - International Organization for Standardization (2012). Guidance on Project Management. (21500:2012(E))

Kerzner, Harold (2013). Project Management: A Systems Approach to Planning, Scheduling, and Controlling.

Lock, Dennis (2018). Project Management.

Martinelli, Russ J. and Miloševic, Dragan (2016). Project Management Toolbox: Tools and Techniques for the Practicing Project Manager.

Murch, Richard (2011). Project Management: Best Practices for IT Professionals.

Patzak, Gerold and Rattay, Günter (2009). Projektmanagement: Leitfaden zum Management von Projekten, Projektportfolios, Programmen und projektorientierten Unternehmen.

Lehrveranstaltung L1385: Projektmanagement in der industriellen Praxis
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang Gruppenarbeit: Erstellung eines Poster sowie eines Aufgabenblatts (inkl. Lösungen)
Dozenten Dipl.-Ing. Wilhelm Radomsky
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

In der Veranstaltung werden aktuelles Wissen und Trends zum Projektmanagement behandelt:

    Projektmanagementkultur mit Lessons Learned, Optimierung von Theorie und Prozess       Projektmanagementtheorie gespiegelt an den Erfahrungen aus der Projektmanagementpraxis
    Entwicklung, Implementierung und Betrieb eines PM-Systems in kleinen und großen Firmen, z.B. Siemens
   Grundlagen des Projektmanagements (Kompetenzen, Methoden, Tools) werden geübt, z.B. EVA, MTA, KTA, FMEA, PDCA, MPM

Ziel ist die Information über aktuelle Herausforderungen im PM.

    Modernes agiles Projektmanagement in dynamischen Märkten
    Herausforderungen in bewegten Zeiten bestehen, Projektmanagement im VUCA- und BANI-Umfeld
    Beherrschen von Änderungen und Veränderungen
    Sicherung der Zukunft durch professionelles Agieren
    Sicherstellen von Gesundheit und Ergebnis in Job und Projekt

Mit den Themenschwerpunkten

    Projektmanagement in Industrie, KMU, Studium und privat
    Project Life Cycle, Prozess und Organisation, agil oder ‘agil‘
    Integrations-, Inhalts- und Umfangsmanagement, Umfeld- und Stakeholder Management
    Vertrags-, Risiko- und Änderungsmanagement
    Termin-, Kosten- und Personalmanagement
    Qualitätsmanagement, Erfolgsfaktoren im Projektumfeld
    Der menschliche Faktor, Unternehmenskultur
    Kommunikationsmanagement, Teamentwicklung, Führungstheorien

Projektmanagement wird als probates Mittel zur Aufgaben- und Problemlösung in privaten und beruflichen Umfeldern präsentiert. Projektmanagement wird immer mehr als agiles zielorientiertes Führungskonzept in Firmen und Betrieben genutzt. Den TeilnehmerInnen werden Kompetenzen und Lösungswege zur besseren Bewältigung ihrer Aufgaben vorgestellt. Die Anwendung des Projektmanagements kann bereits im Studium zur Verbesserung von Struktur, Kommunikation, Ergebnis führen und auf den Berufseinstieg vorbereiten. Die Vorlesung dient als  Basis für eine Projektmanagementzertifizierung bei den entsprechenden Zertifizierungsstellen wie z.B. GPM oder PMI, der Projektmanagementprozess wird gemäß den grundlegenden internationalen Projektmanagementstandards von IPMA und PMI und dem für die Praxis angepasstem Projektmanagementsystem von Siemens vorgestellt.



Literatur
  • PMI - PMBOK-Guide 7th Edition (A Guide to the Project Management Body of Knowledge) 2021
  • GPM - Kompetenzbasiertes Projektmanagement (PM4) 2019
  • Bea/Scheurer/Hesselmann - Projektmanagement 2019
  • Kerzner, Harold - Projektmanagement 2022
Lehrveranstaltung L1897: Projektmanagement und Agile Methoden
Typ Seminar
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang Ausarbeitung eines Projektplans in Kleingruppen (ca. 5-10 Seiten)
Dozenten Christian Bussler
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Die Veranstaltung vermittelt die Grundlagen des Projektmanagements, wie es sowohl in technischen als auch in kaufmännischen Projekten angewandt wird. Inhaltlich abgerundet wird sie durch einen Exkurs zum Prozessmanagement. Zentrale Fragestellungen sind:

- Was macht ein Projekt aus und vor welche Herausforderungen stellt es die Beteiligten?

- Welche Methoden gibt es, um diesen Herausforderungen zu begegnen?

- Wie wurden die Methoden weiterentwickelt, um immer schnelleren Innovationszyklen gerecht zu werden? Was ist heute "state of the art"?

- Was wird von den einzelnen Projektmitgliedern erwartet? 

- Was unterscheidet Projekte von Prozessen? Wie werden letztere analysiert?

Die Methoden werden in der Veranstaltung nicht nur vermittelt, sondern unmittelbar in Gruppenarbeit angewendet. Damit werden die Teilnehmer befähigt, sich konstruktiv in Projekte einzubringen und später selbst Projekte zu gestalten und zu steuern. Da in Unternehmen immer mehr projektorientiert gearbeitet wird, stellt dies eine Schlüsselqualifikation dar.

Themenschwerpunkte sind dabei:

- Das "magische Dreieck" der Projektziele

- Typische Projektphasen

- Klassische Instrumente und Methoden (Projektstrukturplan, DEMI, Gantt-Diagramm)

- Projektorganisation und -steuerung

- Kommunikation und Arbeit im Team

- Agiles Vorgehen nach Scrum

- Prozessebenen und -kaskadierung

- Grundlagen der Prozessoptimierung

Die Veranstaltung ist so aufgebaut, dass die Teilnehmer mit überschaubarem zusätzlichen Aufwand eine Basiszertifizierung für Projektmanagement bei einer entsprechenden Zertifizierungsstellen (z.B. GPM Basiszertifikat) erwerben können.

Teile der Hausarbeit sind bereits Ergebnis der Gruppenarbeit im Seminar selbst. Sie soll 5-10 Seiten umfassen sowie einen Projektstrukturplan, der z.B. in Excel ausgearbeitet werden kann. Erwünscht ist, dass die Hausarbeit in Arbeitsgruppen erstellt wird. Der erwartete Umfang steigt dann an, jedoch nicht proportional zur Zahl der Arbeitsgruppenmitglieder (bei 4 Teilnehmern z.B. 15-20 Seiten).

Literatur

Hans-D. Litke, Ilonka Kunow; Projektmanagement. 3. Auflage 2015

Georg Patzak, Günter Rattay; Projektmanagement: Projekte, Projektpotfolios, Programme und projektorientierte Unternehmen. 6. Auflage 2014

GPM Deutsche Gesellschaft für Projektmanagement; Kompetenzbasiertes Projektmanagement (PM3): Handbuch für die Projektarbeit, Qualifizierung und Zertifizierung auf Basis der IPMA Competence Baseline Version 3.0. 6. Auflage, 2014

Tom DeMarco; Der Termin: Ein Roman über Projektmanagement. 2007

Jeff Sutherland, Ken Schwaber; Der Scrum Guide. Der gültige Leitfaden für Scrum: Die Spielregeln. Ständig aktualisiert, kostenloser Download auf http://www.scrumguides.org/

Jurgen Appello; Management 3.0: Leading Agile Developers, Developing Agile Leaders. 2010

Lehrveranstaltung L2349: Rechnungswesen und Jahresabschluss
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Dozenten Prof. Matthias Meyer
Sprachen DE
Zeitraum WiSe/SoSe
Inhalt
Literatur
Lehrveranstaltung L1133: Recht für Ingenieure
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Markus A. Meyer-Chory
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Auffrischung: Grundlagen des Rechts
  • Fälle rechtlich relevanten Ingenieurshandelns: Vertragsrecht, Haftungsrecht - auch Produkthaftung,  Arbeitsrecht, Patentrecht, Gesellschaftsrecht 
Literatur

Notwendiger Gesetzestext (in Klausur erlaubt):

Bürgerliches Gesetzbuch 72. Auflage , 2013  , dtv Beck-Texte  5001,  ISBN 978-3-406-65707-8

Empfohlene Gesetzestexte:Arbeitsgesetze 83. Auflage, 2013  dtv Beck-Texte  5006   ISBN 978-3-406-65689-7
Handelsgesetzbuch 54. Auflage, 2013   
dtv Beck Texte  5002  ISBN 978-3-406-65083-3
Gesellschaftsrecht, 13. Auflage , 2013  dtv Beck Texte  5585   ISBN 978-3-406-64502-0
Wettbewerbsrecht, Markenrecht und Kartellrecht , 33. Auflage, 2013  dtv Beck Texte    ISBN 978-3-406-65212-7

Empfohlene Literatur: 

Vock, Willi,  
Recht der Ingenieure, 1. Auflage 2012, Boorberg Verlag , ISBN-10:3-415-04535-8  --- EAN:9783415045354

Meurer Rechtshandbuch für Architekten und Ingenieure 1…Auflage  -- erscheint  Anfg 2014      Werner Verlag   ISBN 978-3-8041-4342-5
Eisenberg / Gildeggen / Reuter / Willburger  Produkthaftung 2. Auflage - erscheint Anfg 2014    Oldenbourg Verlag - ISBN 978-3-486-71324-4
ENDERS/HETGER, Grundzüge der betrieblichen Rechtsfragen, 4. Auflage, 2008 Richard Boorberg Verlag - ISBN 978-3-415-04005-2
Müssig, Peter,  Wirtschaftsprivatrecht,  15. Auflage, 2012 ,  C.F. Müller   UTB  - ISBN  978-3-81149476-3
Schade, Friedrich, Wirtschaftsprivatrecht,  2. Auflage 2009,  Kohlhammer - ISBN  978-3-17-021087-5 



Lehrveranstaltung L1389: Schwerpunkte des Patentrechts
Typ Seminar
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Referat
Prüfungsdauer und -umfang
Dozenten Prof. Christian Rohnke
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Das Seminar behandelt in vertiefter und komprimierter Form fünf wesentliche Schwerpunkte des Patentrechts, nämlich die Patentierungsvoraussetzungen, das Anmeldeverfahren, Fragen der Inhaberschaft unter besonderer Berücksichtigung von Arbeitnehmererfindern, den Verletzungsprozess sowie den Lizenzvertrag und die sonstige wirtschaftliche Verwertung von Patenten.

Einer vorlesungsartigen Einführung in den Themenkreis durch den Referenten folgt eine vertiefte Auseinandersetzung der Teilnehmer mit dem Stoff durch die Anwendung im Rahmen von Gruppenarbeiten, die Vorstellung der Ergebnisse und anschließende Diskussion im Kreis der Seminarteilnehmer.

Literatur wird noch bekannt gegeben
Lehrveranstaltung L2982: Startup Engineering
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Referat
Prüfungsdauer und -umfang 30 Minuten
Dozenten Prof. Christoph Ihl, Dr. Hannes Lampe
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
Literatur
Lehrveranstaltung L2409: Strategic Shared-Value Management
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Referat
Prüfungsdauer und -umfang 30 Minuten
Dozenten Dr. Jill Küberling-Jost
Sprachen EN
Zeitraum WiSe/SoSe
Inhalt
Literatur
Lehrveranstaltung L2295: Strategische Planung mit Planspielen
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Referat
Prüfungsdauer und -umfang
Dozenten Dr. Jan Spitzner
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
Literatur
Lehrveranstaltung L1351: Unternehmensberatung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang
Dozenten Gerald Schwetje
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Die Vorlesung "Unternehmensberatung" vermittelt dem Studierenden komplementäres Wissen zum technischen und betriebswirtschaftlichen Studium. Die Studierenden lernen die Grundlagen der Beratung sowie das Zusammenwirken der Akteure (Agent-Prinzipal-Theorie) kennen und erhalten einen Überblick zum Beratungsmarkt. Darüber hinaus wird aufgezeigt, wie eine Unternehmensberatung funktioniert und welche methodischen Bausteine (Prozesse) notwendig sind, um ein Anliegen eines Klienten zu bearbeiten und einen Beratungsprozess durchzuführen. Anhand von praxisnahen Anwendungsbeispielen sollen die Studierenden einen Einblick in das breite Leistungsangebot der Managementberatung als auch der funktionalen Beratung erhalten. 

Literatur

Bamberger, Ingolf (Hrsg.): Strategische Unternehmensberatung: Konzeptionen - Prozesse - Methoden, Gabler Verlag, Wiesbaden 2008

Bansbach, Schübel, Brötzel & Partner (Hrsg.): Consulting: Analyse - Konzepte - Gestaltung, Stollfuß Verlag, Bonn 2008

Fink, Dietmar (Hrsg.): Strategische Unternehmensberatung, Vahlens Handbücher, München, Verlag Vahlen, 2009

Heuermann, R./Herrmann, F.: Unternehmensberatung: Anatomie und Perspektiven einer Dienstleistungselite, Fakten und Meinungen für Kunden, Berater und Beobachter der Branche, Verlag Vahlen, München 2003

Kubr, Milan: Management consulting: A guide to the profession, 3. Auflage, Geneva, International Labour Office, 1992

Küting, Karlheinz (Hrsg.): Saarbrücker Handbuch der Betriebswirtschaftlichen Beratung; 4. Aufl., NWB Verlag, Herne 2008

Nagel, Kurt: 200 Strategien, Prinzipien und Systeme für den persönlichen und unternehmerischen Erfolg, 4. Aufl., Landsberg/Lech, mi-Verlag, 1991

Niedereichholz, Christel: Unternehmensberatung: Beratungsmarketing und Auftragsakquisition, Band 1, 2. Aufl., Oldenburg Verlag, 1996

Niedereichholz; Christel: Unternehmensberatung: Auftragsdurchführung und Qualitätssicherung, Band 2, Oldenburg Verlag, 1997

Quiring, Andreas: Rechtshandbuch für Unternehmensberater: Eine praxisorientierte Darstellung der typischen Risiken und der zweckmäßigen Strategien zum Risikomanagement mit Checklisten und Musterverträgen, Vahlen Verlag, München 2005

Schwetje, Gerald: Ihr Weg zur effizienten Unternehmensberatung: Beratungserfolg durch eine qualifizierte Beratungsmethode, NWB Verlag, Herne 2013

Schwetje, Gerald: Wer seine Nachfolge nicht regelt, vermindert seinen Unternehmenswert, in: NWB, Betriebswirtschaftliche Beratung, 03/2011 und: Sparkassen Firmenberatung aktuell, 05/2011

Schwetje, Gerald: Strategie-Assessment mit Hilfe von Arbeitshilfen der NWB-Datenbank - Pragmatischer Beratungsansatz speziell für KMU: NWB, Betriebswirtschaftliche Beratung, 10/2011

Schwetje, Gerald: Strategie-Werkzeugkasten für kleine Unternehmen, Fachbeiträge, Excel-Berechnungsprogramme, Checklisten/Muster und Mandanten-Merkblatt: NWB, Downloadprodukte, 11/2011

Schwetje, Gerald: Die Unternehmensberatung als komplementäres Leistungsangebot der Steuerberatung - Zusätzliches Honorar bei bestehenden Klienten: NWB, Betriebswirtschaftliche Beratung, 02/2012

Schwetje, Gerald: Die Mandanten-Berater-Beziehung: Erfolgsfaktor Beziehungsmanagement, in: NWB Betriebswirtschaftliche Beratung, 08/2012

Schwetje, Gerald: Die Mandanten-Berater-Beziehung: Erfolgsfaktor Vertrauen, in: NWB Betriebswirtschaftliche Beratung, 09/2012

Wohlgemuth, Andre C.: Unternehmensberatung (Management Consulting): Dokumentation zur Vorlesung „Unternehmensberatung“, vdf Hochschulverlag, Zürich 2010

Lehrveranstaltung L2669: Negotiation Management
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsart Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit
Prüfungsdauer und -umfang Vorbereitung, Durchführung und Selbstreflektion zu einer simulierten Verhandlungssituation. Die fiktive Verhandlung hat einen Umfang von 4 ½ Präsenzstunden und erfordert ausführliche Vor- und Nachbereitung im Umfang von ca. 3 x 2 Stunden. Zum Abschluss ist ein Reflektionsbericht einzureichen. Weitere Prüfungsleistungen werden im Rahmen von Lernfortschrittsabfragen entlang der Vorlesung erbracht.
Dozenten Prof. Christian Lüthje
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

General description of course content and course goals

We negotiaate everday in privat and professional contexts. Leading negotiations successfully has a significant impact on future careers. Yet, we tend to have limited knowledge about the theory and empirical evidence regarding successful negotiating. Many people approach negotiations in a rather intuitive and unplanned way which often results in sub-optimal negotiation outcomes.

The purpose of this interactive and problem-based course is to theortically understand the strategies and process of negotiation as practiced in a variety of business-related settings (e.g. negotiations about working conditions, negotiations with customers and suppliers). The course will highlight the components of an effective negotiation (strategy, perparation, execution, evaluation) and offer the students the opportunity to analyze their own behavior in negotiations in order to improve.

The course structure is experiential and problem-based, combining lectures, class discussion, mini-cases and small erxercises, and more comprehensive negotiation practices in longer sessions. Through participation in negotiation exercises, students will have the opportunity to practice their communication and persuasion skills and to experiment with a variety of negotiating strategies and tactics. Students will apply the lessons learned to ongoing, real-world negotiations.


Content:

The students will find answers to the following fundamental questions of negotiation strategies in theory and practice:

  • How do negotiations influence everyday life and business processes?
  • What are key features of negotiations?
  • What are different forms of negotiations? What kinds of negotiation can be distinguished?
  • Which theoretical approaches to a theory of negotiation can be distinguished?
  • How can game theory be applied to negotiation?
  • What makes an effective negotiator?
  • Which factors should be considered when planning negotiations?
  • What steps must be followed to reach a deal?
  • Are there specific negotiation tactics?
  • What are the typical barriers to an agreement and how to deal with them?
  • What are possible cognitive (mental) errors and how to correct them?

Knowledge

Students know...

  • the theory basics of negotiations (e.g. game theory, behavioral theories)
  • the types and the pros and cons of diffrent negotiation strategies
  • the process of negotiation, inlcuding goal formulation, preparation/planning, execution and evaluation 
  • about some key issues impacting negotiations (e.g. team building and roles, barriers to reaching a deal, cognitive biases, multi-phase negotiations)

Skills

Students are capable of...

  • simultaneously considering multiple factors in negotiation situations and taking reasoned actions when preparing and conducting negotiations.
  • Analyzing and handling the key challenges of uncertainty, risk, intercultural differences, and time pressure in realistic negotiation situations.
  • assessing the typical barriers to an agreement (e.g. lack of trust), dealing with hardball tactics (e.g. good cop, bad cop; lowball, highball; intimidation), and avoiding cognitive traps (e.g. unchecked emotions, overconfidence).
  • reflecting on their decision-making in uncertain negotiation situations and derive actions for future decisions.

Social Competence

Students can...

  • provide appropriate feedback and handle feedback on their own performance constructively.
  • constructively interact with their team members in role playing in negotiations sessions
  • develop joint solutions in mixed teams and present them to others in real-world negotiation situatio

    Self-Reliance

    Students are able to...

    • assess possible consequences of their own negotiation behavior
    • define own positions and tasks in the negotiation preparation process.
    • justify and make elaborated decisions in authentic negotiation situations.




Literatur

R.J. Lewicki / B. Barry / D.M. Saunders: Negotiation. Sixth Edition, McGraw-Hill, Boston, 2010.

H. Raiffa: Negotiation analysis. Belknap Press of Harvard Univ. Press, Cambridge, Mass, 2007.

R. Fisher / W. Ury: Getting to yes. Third edition. Penguin, New York, 2011.

M. Voeth / U. Herbst: Verhandlungsmanagement: Planung, Steuerung und Analyse. Schäffer-Poeschel, Stuttgart, 2009.

Lehrveranstaltung L1132: Wirtschaftsprivatrecht
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Markus A. Meyer-Chory
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

- Grundzüge des Deutschen Rechtssystems

- Grundbegriffe und Systematik des Zivil-, Handels-, Gesellschafts- und Arbeitsrechts mit spezifischen Schwerpunkten z.B. Versicherungsrecht



Literatur folgt im Seminar
Lehrveranstaltung L1381: Öffentliches- und Verfassungsrecht
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsart Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 2 Stunden
Dozenten Klaus-Ulrich Tempke
Sprachen DE
Zeitraum WiSe/SoSe
Inhalt Die Materien des öffentlichen Rechts sowie Verfahrensgang, Instanzenzug und Gerichtsbesetzung der Verwaltungsgerichtsbarkeit.

Unterschiedliche Gewalten, Organe und Handlungsformen der Gewalten

 Grundbegriffe und Grundstrukturen der Grundrechte, grundrechtsgleiche Rechte

Grundrechtsfähigkeit, objektive Funktionen und subjektiver Gewährleistungsgehalt von Grundrechten

Die Menschenwürde als Leitprinzip der Verfassung

Das allgemeine Persönlichkeitsrecht

Die allgemeine Handlungsfreiheit 


Vorrausgesetzt:

Eigene Ausgabe des Grundgesetzes (kostenlos bei der Landeszentrale für politische Bildung erhältlich)


Literatur

Modul M0524: Nichttechnische Angebote im Master

Modulverantwortlicher Dagmar Richter
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Keine
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Nichttechnischen Angebote  (NTA)

vermittelt die in Hinblick auf das Ausbildungsprofil der TUHH nötigen Kompetenzen, die ingenieurwissenschaftliche Fachlehre fördern aber nicht abschließend behandeln kann: Eigenverantwortlichkeit, Selbstführung, Zusammenarbeit und fachliche wie personale Leitungsbefähigung der zukünftigen Ingenieurinnen und Ingenieure. Er setzt diese Ausbildungsziele in seiner Lehrarchitektur, den Lehr-Lern-Arrangements, den Lehrbereichen und durch Lehrangebote um, in denen sich Studierende wahlweise für spezifische Kompetenzen und ein Kompetenzniveau auf Bachelor- oder Masterebene qualifizieren können. Die Lehrangebote sind jeweils in einem Modulkatalog Nichttechnische Ergänzungskurse zusammengefasst. 

Die Lehrarchitektur

besteht aus einem studiengangübergreifenden Pflichtstudienangebot. Durch dieses zentral konzipierte Lehrangebot wird die Profilierung der TUHH Ausbildung auch im nichttechnischen Bereich gewährleistet.

Die Lernarchitektur erfordert und übt eigenverantwortliche Bildungsplanung in Hinblick auf den individuellen Kompetenzaufbau ein und stellt dazu Orientierungswissen zu thematischen Schwerpunkten von Veranstaltungen bereit.

Das über den gesamten Studienverlauf begleitend studierbare Angebot kann ggf. in ein-zwei Semestern studiert werden. Angesichts der bekannten, individuellen Anpassungsprobleme beim Übergang von Schule zu Hochschule in den ersten Semestern und um individuell geplante Auslandsemester zu fördern, wird jedoch von einer Studienfixierung in konkreten Fachsemestern abgesehen.

Die Lehr-Lern-Arrangements

sehen für Studierende - nach B.Sc. und M.Sc. getrennt - ein semester- und fachübergreifendes voneinander Lernen vor. Der Umgang mit Interdisziplinarität und einer Vielfalt von Lernständen in Veranstaltungen wird eingeübt - und in spezifischen Veranstaltungen gezielt gefördert.

Die Lehrbereiche

basieren auf Forschungsergebnissen aus den wissenschaftlichen Disziplinen Kulturwissenschaften, Gesellschaftswissenschaften, Kunst, Geschichtswissenschaften, Kommunikationswissenschaften, Migrationswissenschaften, Nachhaltigkeitsforschung und aus der Fachdidaktik der Ingenieurwissenschaften. Über alle Studiengänge hinweg besteht im Bachelorbereich zusätzlich ab Wintersemester 2014/15 das Angebot, gezielt Betriebswirtschaftliches und Gründungswissen aufzubauen. Das Lehrangebot wird durch soft skill und Fremdsprachkurse ergänzt. Hier werden insbesondere kommunikative Kompetenzen z.B. für Outgoing Engineers gezielt gefördert.

Das Kompetenzniveau

der Veranstaltungen in den Modulen der nichttechnischen Ergänzungskurse unterscheidet sich in Hinblick auf das zugrunde gelegte Ausbildungsziel: Diese Unterschiede spiegeln sich in den verwendeten Praxisbeispielen, in den - auf unterschiedliche berufliche Anwendungskontexte verweisende - Inhalten und im für M.Sc. stärker wissenschaftlich-theoretischen Abstraktionsniveau. Die Soft skills für Bachelor- und für Masterabsolventinnen/ Absolventen unterscheidet sich an Hand der im Berufsleben unterschiedlichen Positionen im Team und bei der Anleitung von Gruppen.

Fachkompetenz (Wissen)

Die Studierenden können

  • ausgewähltes Spezialgebiete des jeweiligen nichttechnischen Bereiches erläutern,
  • in den im Lehrbereich vertretenen Disziplinen grundlegende Theorien, Kategorien, Begrifflichkeiten, Modelle,  Konzepte oder künstlerischen Techniken skizzieren,
  • diese fremden Fachdisziplinen systematisch auf die eigene Disziplin beziehen, d.h. sowohl abgrenzen als auch Anschlüsse benennen,
  • in Grundzügen skizzieren, inwiefern wissenschaftliche Disziplinen, Paradigmen, Modelle, Instrumente, Verfahrensweisen und Repräsentationsformen der Fachwissenschaften einer individuellen und soziokulturellen Interpretation und Historizität unterliegen,              
  • können Gegenstandsangemessen in einer Fremdsprache kommunizieren (sofern dies der gewählte Schwerpunkt im NTW-Bereich ist).



Fertigkeiten

Die Studierenden können in ausgewählten Teilbereichen

  • grundlegende und teils auch spezielle Methoden der genannten Wissenschaftsdisziplinen anwenden.
  • technische Phänomene, Modelle, Theorien usw. aus der Perspektive einer anderen, oben erwähnten Fachdisziplin befragen.
  • einfache und teils auch fortgeschrittene Problemstellungen aus den behandelten Wissenschaftsdisziplinen erfolgreich bearbeiten,
  • bei praktischen Fragestellungen in Kontexten, die den technischen Sach- und Fachbezug übersteigen, ihre Entscheidungen zu Organisations- und Anwendungsformen der Technik begründen.




Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind fähig ,

  • in unterschiedlichem Ausmaß kooperativ zu lernen
  • eigene Aufgabenstellungen in den o.g. Bereichen in adressatengerechter Weise in einer Partner- oder Gruppensituation zu präsentieren und zu analysieren,
  • nichttechnische Fragestellungen einer Zuhörerschaft mit technischem Hintergrund verständlich darzustellen
  • sich landessprachlich kompetent, kulturell angemessen und geschlechtersensibel auszudrücken (sofern dies der gewählte Schwerpunkt im NTW-Bereich ist)



Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in ausgewählten Bereichen in der Lage,

  • die eigene Profession und Professionalität im Kontext der lebensweltlichen Anwendungsgebiete zu reflektieren,
  • sich selbst und die eigenen Lernprozesse zu organisieren,
  • Fragestellungen vor einem breiten Bildungshorizont zu reflektieren und verantwortlich zu entscheiden,
  • sich in Bezug auf ein nichttechnisches Sachthema mündlich oder schriftlich kompetent auszudrücken.
  • sich als unternehmerisches Subjekt zu organisieren,   (sofern dies ein gewählter Schwerpunkt im NTW-Bereich ist).




Arbeitsaufwand in Stunden Abhängig von der Wahl der Lehrveranstaltungen
Leistungspunkte 6
Lehrveranstaltungen
Die Informationen zu den Lehrveranstaltungen entnehmen Sie dem separat veröffentlichten Modulhandbuch des Moduls.

Modul M1294: Bioenergie

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Biokraftstoffverfahrenstechnik (L0061) Vorlesung 1 1
Biokraftstoffverfahrenstechnik (L0062) Gruppenübung 1 1
Globale Märkte für land- und forstwirtschaftliche Rohstoffe (L1769) Vorlesung 1 1
Thermische Biomassenutzung (L1767) Vorlesung 2 2
Thermische Biomassenutzung (L2386) Laborpraktikum 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

keine

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können die Grundlagen der Energiegewinnung aus Biomasse, über aerobe und anaerobe Abfallbehandlungsverfahren, die dabei gewonnenen Produkte und die Behandlung der jeweils entstehenden Emissionen wiedergeben. 

Fertigkeiten

Die Studierenden können das erlernte Wissen über biomasse-basierte Energiebereitstellungsanlagen anwenden, um für unterschiedliche Fragestellungen, beispielsweise bezüglich der Dimensionierung und Auslegung von Anlagen, die Zusammenhänge zu erläutern. In diesem Zusammenhang sind die Studierenden auch in der Lage Berechnungsaufgaben zur Verbrennung, Vergasung und Biogas-, Biodiesel- und Bioethanolnutzung zu lösen. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können wissenschaftliche Aufgabenstellungen zur Auslegung und Bewertung von Energiesystemen zur Biomassenutzung diskutieren.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich zur Aufarbeitung der Vorlesungsschwerpunkte selbstständig Quellen über das Fachgebiet erschließen, Wissen auswählen und aneignen. Des Weiteren können die Studierenden, unter Hilfestellung der Lehrenden, eigenständig Berechnungen zu biomasse-nutzenden Energiesysteme erfüllen und so Ihren jeweiligen Lernstand einschätzen und auf dieser Basis weitere Arbeitsschritte definieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 3 Stunden Klausur
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung C - Bioökonomische Verfahrenstechnik, Schwerpunkt Energie und Bioprozesstechnik: Wahlpflicht
Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0061: Biokraftstoffverfahrenstechnik
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Oliver Lüdtke
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Allgemeine Einleitung
  • Was sind Biokraftstoffe?
  • Märkte & Entwicklungen
  • Gesetzliche Rahmenbedingungen
  • Treibhausgaseinsparungen
  • Generationen der Biokraftstoffe
    • Bioethanol der ersten Generation
      • Rohstoffe
      • Fermentation
      • Destillation
    • Biobutanol / ETBE
    • Bioethanol der zweiten Generation
      • Bioethanol aus Stroh
    • Biodiesel der ersten Generation
      • Rohstoffe
      • Produktionsprozess
      • Biodiesel & Rohstoffe
    • HVO / HEFA
    • Biodiesel der zweiten Generation
      • Biodiesel aus Algen
  • Biogas als Kraftstoff
    • Biogas der ersten Generation
      • Rohstoffe
      • Fermentation
      • Reinigung zu Biomethan
    • Biogas der zweiten Generation & Vergasungsverfahren
    • Methanol / DME aus Holz und Tall oil©


Literatur
  • Skriptum zur Vorlesung
  • Drapcho, Nhuan, Walker; Biofuels Engineering Process Technology
  • Harwardt; Systematic design of separations for processing of biorenewables
  • Kaltschmitt; Hartmann; Energie aus Biomasse: Grundlagen, Techniken und Verfahren
  • Mousdale; Biofuels - Biotechnology, Chemistry and Sustainable Development
  • VDI Wärmeatlas


Lehrveranstaltung L0062: Biokraftstoffverfahrenstechnik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Oliver Lüdtke
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Ökobilanzen
    • Exemplarisches Beispiel zur Bewertung von CO2 Einsparungspotentialen durch alternative Kraftstoffe -- Wahl der Systemgrenzen und Datenbanken
  • Bioethanolherstellung
    • Anwendungsaufgabe in der die Grundlagen der thermischen Trennverfahren (Rektifikation, Extraktion) thematisiert werden. Dabei liegt der Fokus auf einer Kolonnenauslegung, inkl. Wärmebedarf, Stufenanzahl, Rücklaufverhältnis...
  • Biodieselherstellung
    • Verfahrenstechnische Optionen der Fest/Flüssigtrennung, inklusive Grundgleichungen zum Abschätzen von Leistung, Energiebedarf, Trennschärfe und Durchsatz
  • Biomethanproduktion
    • Chemische Reaktionen, die bei der Herstellung von Biokraftstoffen relevant sind, inklusive Gleichgewichte, Aktivierungsenergien, shift-Reaktionen


Literatur

Skriptum zur Vorlesung

Lehrveranstaltung L1769: Globale Märkte für land- und forstwirtschaftliche Rohstoffe
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Michael Köhl, Bernhard Chilla
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

1) Markets for Agricultural Commodities
What are the major markets and how are markets functioning
Recent trends in world production and consumption.
World trade is growing fast. Logistics. Bottlenecks.
The major countries with surplus production
Growing net import requirements, primarily of China, India and many other countries.
Tariff and non-tariff market barriers. Government interferences.


2) Closer Analysis of Individual Markets
Thomas Mielke will analyze in more detail the global vegetable oil markets, primarily palm oil, soya oil,
rapeseed oil, sunflower oil. Also the raw material (the oilseed) as well as the by-product (oilmeal) will
be included. The major producers and consumers.
Vegetable oils and oilmeals are extracted from the oilseed. The importance of vegetable oils and
animal fats will be highlighted, primarily in the food industry in Europe and worldwide. But in the past
15 years there have also been rapidly rising global requirements of oils & fats for non-food purposes,
primarily as a feedstock for biodiesel but also in the chemical industry.
Importance of oilmeals as an animal feed for the production of livestock and aquaculture
Oilseed area, yields per hectare as well as production of oilseeds. Analysis of the major oilseeds
worldwide. The focus will be on soybeans, rapeseed, sunflowerseed, groundnuts and cottonseed.
Regional differences in productivity. The winners and losers in global agricultural production.


3) Forecasts: Future Global Demand & Production of Vegetable Oils
Big challenges in the years ahead: Lack of arable land for the production of oilseeds, grains and other
crops. Competition with livestock. Lack of water. What are possible solutions? Need for better
education & management, more mechanization, better seed varieties and better inputs to raise yields.
The importance of prices and changes in relative prices to solve market imbalances (shortage
situations as well as surplus situations). How does it work? Time lags.
Rapidly rising population, primarily the number of people considered “middle class” in the years ahead.
Higher disposable income will trigger changing diets in favour of vegetable oils and livestock products.
Urbanization. Today, food consumption per caput is partly still very low in many developing countries,
primarily in Africa, some regions of Asia and in Central America. What changes are to be expected?
The myth and the realities of palm oil in the world of today and tomorrow.
Labour issues curb production growth: Some examples: 1) Shortage of labour in oil palm plantations in
Malaysia. 2) Structural reforms overdue for the agriculture in India, China and other countries to
become more productive and successful, thus improving the standard of living of smallholders.

Literatur Lecture material
Lehrveranstaltung L1767: Thermische Biomassenutzung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Martin Kaltschmitt
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Ziel dieses Kurses ist es, die physikalischen, chemischen und biologischen als auch die technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Grundlagen aller Optionen der Energieerzeugung aus Biomasse aus deutscher und internationaler Sicht zu diskutieren. Zusätzlich unterschiedlichen Systemansätze zur Nutzung von Biomasse für die Energieerzeugung, Aspekte der Bioenergie im Energiesystem zu integrieren, technische und wirtschaftliche Entwicklungspotenziale und die aktuelle und erwartete zukünftige Verwendung innerhalb des Energiesystems vorgestellt.
Der Kurs ist wie folgt aufgebaut:

  • Biomasse als Energieträger im Energiesystem, die Nutzung von Biomasse in Deutschland und weltweit, Übersicht über den Inhalt des Kurses
  • Photosynthese , die Zusammensetzung der organischen Stoffe , Pflanzenproduktion , Energiepflanzen , Reststoffen, organischen Abfällen
  • Biomasse Bereitstellung Ketten für holzige und krautige Biomasse , Ernte und Bereitstellung , Transport, Lagerung, Trocknung
    - Thermo - chemische Umwandlung von biogenen Festbrennstoffen
    • Grundlagen der thermo- chemischen Umwandlung
    • Direkte thermo- chemische Umwandlung durch Verbrennung: Verbrennungstechnologien für kleine und Großanlagen , Strom- Erzeugungstechnologien , Abgasbehandlungstechnologien, Asche und ihre Verwendun
    • Vergasung: Vergasungstechnologien, Gasreinigungstechnologien, Optionen zur Nutzung des gereinigten Gases für die Bereitstellung von Wärme, Strom und/oder Brennstoffe
    • Schnelle und langsame Pyrolyse : Technologien für die Bereitstellung von Bio-Öl und / oder für die Bereitstellung von Kohle -, Öl- Reinigungstechnologien , Optionen um die Pyrolyse- Öl und Kohle als Energieträger als auch als Rohstoff verwenden
  • Physikalisch-chemische Umwandlung von Biomasse , die Öle und / oder Fette : Grundlagen , Ölsaaten und Ölfrüchte, Pflanzenölproduktion , die Produktion von Biokraftstoff mit standardisierten Merkmalen ( Umesterung , Hydrierung, Co-Processing in bestehenden Raffinerien) , Optionen der Nutzung dieser Kraftstoffe, Optionen zur Verwendung der Rückstände (d.h. Mehl, Glycerin)
    • Bio-chemische Umwandlung von Biomasse
    • Grundlagen der bio-chemische Umwandlung
    • Biogas: Prozess- Technologien für Anlagen mit landwirtschaftlichen Rohstoffen , Klärschlamm ( Klärgas ), organische Abfallfraktion (Deponiegas ) , Technologien für die Bereitstellung von Biomethan , die Verwendung des aufgeschlossenen Schlamm
    • Ethanol-Produktion: Prozesstechnologien für Einsatzmaterial, Zucker, Stärke oder Cellulose , die Verwendung von Ethanol als Kraftstoff, Verwendung der Schlempe
Literatur

Kaltschmitt, M.; Hartmann, H. (Hrsg.): Energie aus Biomasse; Springer, Berlin, Heidelberg, 2009, 2. Auflage

Lehrveranstaltung L2386: Thermische Biomassenutzung
Typ Laborpraktikum
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Martin Kaltschmitt, Dr. Marvin Scherzinger
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Die Versuche des Praktikums verdeutlichen die unterschiedlichen Aspekte der Wärmegewinnung aus biogenen Festbrennstoffen. Dazu werden zunächst unterschiedliche Biomassen (wie z.B. Holz, Stroh oder landwirtschaftliche Reststoffe) untersucht; hierbei liegt der Schwerpunkt auf dem Heiz- und Brennwert der Biomasse. Weiterhin wird die verwendete Biomasse pelletiert, die Pelleteigenschaften analysiert und ein Verbrennungsversuch an einer Pellet-Einzelraumfeuerung durchgeführt. Dabei werden die gasförmigen und festen Schadstoffemissionen, besonders der entstehende Feinstaub, gemessen und in einem weiteren Versuch die Zusammensetzung des Feinstaubes untersucht. Ein weiterer Schwerpunkt des Praktikums liegt auf der Betrachtung von Optionen zur Reduzierung des Feinstaubes aus der Biomasseverbrennung. Im Praktikum wird eine Methode zur Feinstaubreduzierung erarbeitet und getestet. Alle Versuche werden ausgewertet und die Ergebnisse vorgestellt.

Innerhalb des Laborpraktikums diskutieren die Studierenden verschiedene technischwissenschaftliche Aufgabenstellungen, sowohl fachspezifisch und fachübergreifend. Sie
sprechen verschiedene Lösungsansätze der Aufgabenstellung durch und beraten über die theoretische oder praktische Umsetzung.

Literatur

- Kaltschmitt, Martin; Hartmann, Hans; Hofbauer, Hermann: Energie aus Biomasse: Grundlagen, Techniken und Verfahren. 3. Auflage. Berlin Heidelberg: Springer Science & Business Media, 2016. -ISBN 978-3-662-47437-2
- Versuchsskript

Modul M1235: Elektrische Energiesysteme I: Einführung in elektrische Energiesysteme

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Elektrische Energiesysteme I: Einführung in elektrische Energiesysteme (L1670) Vorlesung 3 4
Elektrische Energiesysteme I: Einführung in elektrische Energiesysteme (L1671) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Christian Becker
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Elektrotechnik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können einen Überblick über die konventionelle und moderne elektrische Energietechnik geben. Technologien der elektrischen Energieerzeugung, -übertragung, -speicherung und -verteilung sowie Integration von Betriebsmitteln können detailliert erläutert und kritisch bewertet werden. 

Fertigkeiten

Mit Abschluss dieses Moduls sind die Studierenden in der Lage, das erlernte Fachwissen in Aufgabenstellungen zur Auslegung, Integration oder Entwicklung elektrischer Energiesysteme angemessen anzuwenden und die Ergebnisse einzuschätzen und zu beurteilen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können fachspezifische und fachübergreifende Diskussionen führen, Ideen weiterentwicklen und ihre eigenen Arbeitsergebnissen vor anderen vertreten. 

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über die Schwerpunkte der Vorlesung erschließen und das darin enthaltene Wissen aneignen. 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 - 150 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Elektrotechnik: Wahlpflicht
Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Green Technologies, Schwerpunkt Regenerative Energien: Wahlpflicht
Data Science: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Wahlpflicht
Engineering Science: Vertiefung Elektrotechnik: Wahlpflicht
Green Technologies: Energie, Wasser, Klima: Vertiefung Energiesysteme: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung II. Mathematik & Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Integrierte Gebäudetechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1670: Elektrische Energiesysteme I: Einführung in elektrische Energiesysteme
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christian Becker
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Aufbau und Entwicklungstendenzen der elektrischen Energieversorgung 
  • Aufgaben und historische Entwicklung
  • symmetrische Drehstromsysteme
  • Grundlagen und Modellierung von Netzen
    • Leitungen
    • Transformatoren
    • Synchronmaschinen
    • Asynchronmaschinen
    • Lasten und Kompensation
    • Netzaufbau und Schaltanlagen
  • Grundlagen der Energieumwandlung
    • Elektromechanische Energiewandlung
    • Thermodynamische Grundlagen
    • Kraftwerkstechnik
    • Regenerative Energieumwandlung
  • Netzberechnung
    • Netzmodellierung
    • Lastflussrechnung
    • Ausfallkriterium
  • Symmetrische Kurzschlussberechnung, Kurzschlussleistung
  • Netz- und Kraftwerksregelung
  • Netzschutz
  • Grundlagen der Netzplanung
  • Grundlagen der elektrischen Energiewirtschaft und -märkte
Literatur

K. Heuck, K.-D. Dettmann, D. Schulz: "Elektrische Energieversorgung", Vieweg + Teubner, 9. Auflage, 2013

A. J. Schwab: "Elektroenergiesysteme", Springer, 5. Auflage, 2017

R. Flosdorff: "Elektrische Energieverteilung" Vieweg + Teubner, 9. Auflage, 2008

Lehrveranstaltung L1671: Elektrische Energiesysteme I: Einführung in elektrische Energiesysteme
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christian Becker
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Aufbau und Entwicklungstendenzen der elektrischen Energieversorgung 
  • Aufgaben und historische Entwicklung
  • symmetrische Drehstromsysteme
  • Grundlagen und Modellierung von Netzen
    • Leitungen
    • Transformatoren
    • Synchronmaschinen
    • Asynchronmaschinen
    • Lasten und Kompensation
    • Netzaufbau und Schaltanlagen
  • Grundlagen der Energieumwandlung
    • Elektromechanische Energiewandlung
    • Thermodynamische Grundlagen
    • Kraftwerkstechnik
    • Regenerative Energieumwandlung
  • Netzberechnung
    • Netzmodellierung
    • Lastflussrechnung
    • Ausfallkriterium
  • Symmetrische Kurzschlussberechnung, Kurzschlussleistung
  • Netz- und Kraftwerksregelung
  • Netzschutz
  • Grundlagen der Netzplanung
  • Grundlagen der elektrischen Energiewirtschaft und -märkte
Literatur

K. Heuck, K.-D. Dettmann, D. Schulz: "Elektrische Energieversorgung", Vieweg + Teubner, 9. Auflage, 2013

A. J. Schwab: "Elektroenergiesysteme", Springer, 5. Auflage, 2017

R. Flosdorff: "Elektrische Energieverteilung" Vieweg + Teubner, 9. Auflage, 2008

Modul M1303: Energieprojekte - Entwicklung und Bewertung

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Entwicklung regenerativer Energieprojekte (L0003) Vorlesung 2 2
Regenerative Energieprojekte in neuen Märkten (L0014) Projektseminar 2 2
Wirtschaftlichkeit einer regenerativen Energiebereitstellung (L0005) Vorlesung 1 1
Wirtschaftlichkeit einer regenerativen Energiebereitstellung (L0006) Projektseminar 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Umweltbewertung

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Mit Abschluss dieses Moduls können die Studierenden die Vorgehensweise der Planung und Entwicklung von Projekten zur Nutzung regenerativer Energien beschreiben und auch die gesonderte Beachtung der wirtschaftlichen und rechtlichen Aspekte dabei erläutern.

Die Lehrinhalte der einzelnen Themenschwerpunkte des Moduls werden anwendungsbezogen vermittelt; die Studierenden können diese somit u.a. in Berufszweigen der Beratung oder Betreuung von Energieprojekten auf unterschiedliche Fragestellungen anwenden.

Fertigkeiten

Die Studierenden können mit Abschluss dieses Moduls die erlernten theoretischen Grundlagen zur Vorgehensweise bei der Entwicklung erneuerbarer Energieprojekte auf beispielhafte Energieprojekte anwenden und die sich ergebenden Zusammenhänge unter besonderer Berücksichtigung der wirtschaftlichen und rechtlichen Voraussetzungen fachlich und konzeptionell einschätzen und beurteilen.

Sie können als Basis zur Auslegung erneuerbarer Energiesysteme die Nachfrage nach thermischer und/oder elektrischer Energie auf betrieblicher und regionaler Ebene analysieren und dem folgend mögliche Energiesysteme auswählen und dimensionieren.

Zur Bewertung der Nachhaltigkeitsaspekte von erneuerbaren Energieprojekten können die Studierenden in diesem Zusammenhang die richtige Methodik in Abhängigkeit der Fragestellung auswählen, diskutieren und kritisch Stellung dazu beziehen.

Durch aktive Diskussionen der verschiedenen Themenschwerpunkte innerhalb der Seminare und Übungen des Moduls verbessern die Studierenden das Verständnis und die Anwendung der theoretischen Grundlagen und sind so in der Lage das Gelernte auf die Praxis zu übertragen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können wissenschaftliche Aufgabenstellungen zur Wirtschaftlichkeit erneuerbarer Energieprojekte in einer personenstarken Gruppe bearbeiten und zeitlich und fachlich organisieren. Sie können fachspezifische und fachübergreifende Diskussionen führen und dem folgend die Leistung der Kommilitonen einschätzen und mit Rückmeldungen zu ihren eigenen Leistungen umgehen. Des Weiteren sind die Studierenden in der Lage ihre Gruppenergebnisse von anderen zu vertreten.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich zur Aufarbeitung der Vorlesungsinhalte und zur Lösung der Aufgaben zur wirtschaftlichen Einschätzung erneuerbarer Energieprojekte selbstständig Quellen über das jeweilige Fachgebiet erschließen und sich das darin enthaltene Wissen aneignen. Auf dieser Basis sind sie in der Lage eigenständig Berechnungsmethoden zur Lösung der Aufgaben zur wirtschaftlichen Einschätzung erneuerbarer Energieprojekte zu erfüllen und veranstaltungsübergreifende Zusammenhänge zu erkennen. Durch die durch Lehrende angeleitete Berechnungen können die Studierenden eigenständig Ihren Wissenstand erkennen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 2 Stunden Klausur + Projektseminarausarbeitung
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung C - Bioökonomische Verfahrenstechnik, Schwerpunkt Energie und Bioprozesstechnik: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0003: Entwicklung regenerativer Energieprojekte
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Martin Kaltschmitt
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Entwicklung von regenerativen Energieprojekten: von der Analyse der Gegebenheiten vor Ort bis zum fertigen Energieprojekt: welche Stufen müssen durchlaufen werden, um ein erfolgreiches regeneratives Energieprojekt zu realisieren und welche Einflussgrößen müssen beachtet werden
  • Erhebung der Energienachfrage; Methoden zur Erhebung der Nachfrage nach thermischer und/oder elektrischer Energie auf betrieblicher und regionaler Ebene bis hin zu Erarbeitung eines Energiemasterplans.
  • Systemtechnik regenerativer Energien: wie passen die einzelnen Optionen zur Nutzung regenerativer Energien vor dem Hintergrund einer bestimmten zur deckenden Versorgungsaufgabe am besten zusammen? Wie können unter bestimmten Bedingungen ideale Kombinationen aussehen?
  • Machbarkeitsstudie; Anforderungen an und Inhalte in einer Machbarkeitsstudie
  • Gesetzlicher Rahmen zur Anlagenerrichtung; Darstellung der Genehmigungsrechte einschließlich der gesamten formalen Vorgehensweise bei den unterschiedlichen Genehmigungsverfahren im Rahmen der BImSch-Gesetzgebung; weitergehende gesetzliche Vorgaben (u. a. Baurecht, Wasserecht, Lärm etc.)
  • Gesellschaftsformen; welche Gesellschaftsformen bieten sich für welchen Anwendungsfall am besten an? Wo liegen die Vor- und Nachteile?
  • Risikomanagement; wie können die Risiken von regenerativen Energieprojekten am besten bestimmt werden? Wie kann eine Risikominimierung sichergestellt werden? 
  • Versicherungen; welche Versicherungen gibt es? Wofür braucht man Versicherungen? Welche Voraussetzungen müssen erfüllt werden, um bestimmte Versicherungen für bestimmte regenerative Energieprojekte zu bekommen für die Bau- und Betriebsphase?
  • Akzeptanz; wie kann die Akzeptanz für eine Anlage zur Nutzung regenerativer Energien vor Ort bewertet und verbessert werden? Wie kann sie gemessen werden?
  • Organisation der Realisierung eines Projektes; wie wird der Bau einer Anlage zur Nutzung regenerativer Energien nach Abschluss der Planung organisiert?
  • Abnahme; Welche Abnahmestufen werden durchlaufen bis zum regulären Dauerbetrieb (VOB-Abnahme, sicherheitstechnische Abnahme, Abnahme durch Genehmigungsbehörde)
  • Beispiele; gute und weniger gute Beispiele einer Projektentwicklung


Literatur
  • Script zur Vorlesung mit Literaturhinweisen


Lehrveranstaltung L0014: Regenerative Energieprojekte in neuen Märkten
Typ Projektseminar
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Andreas Wiese
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Einführung
    • Entwicklung der erneuerbaren Energien weltweit
      • Historie
      • Zukünftige Märkte
    • Besondere Herausforderungen in neuen Märkten - Übersicht
  2. Beispielprojekt Windpark Korea
    • Übersicht
    • Technische Beschreibung
    • Projektphasen und Besonderheiten
  3. Förder- und Finanzierungsinstrumente für EE Projekten in neuen Märkten
    • Übersicht Fördermöglichkeiten
    • Übersicht Länder mit Einspeisegesetzen
    • Wichtige Finanzierungsprogramme
  4. CDM Projekte - Warum, wie, Beispiele
    • Übersicht CDM Prozess
    • Beispiele
    • Übungsaufgabe CDM
  5. Ländliche Elektrifizierung und Hybridsysteme - ein wichtiger Zukunftsmarkt für EE
    • Ländliche Elektrifizierung - Einführung
    • Typen von Elektrizifierungsprojekten
    • Die Rolle der EE
    • Auslegung von Hybridsystemen
    • Projektbeispiel: Hybridsystem Galapagos Inseln
  6. Ausschreibungsverfahren für EE Projekte - Beispiele
    • Südafrika
    • Brasilien
  7. Ausgewählte Projektbeispiele aus der Sicht einer Entwicklungsbank - Wesley Urena Vargas, KfW Entwicklungsbank
    • Geothermie
    • Wind oder CSP

Innerhalb des Seminars werden die verschiedenen Themenschwerpunkte aktiv diskutiert und auf verschiedene Anwendungsfälle angewandt.

Literatur Folien der Vorlesung
Lehrveranstaltung L0005: Wirtschaftlichkeit einer regenerativen Energiebereitstellung
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Andreas Wiese
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Einführung: Definitionen; Bedeutung der Kosten- und Wirtschaftlichkeitsrechnung für Projekte im Bereich "Regenerative Energien"; Preise und Kosten; Wirtschaftlichkeit von Energiesystemen versus Wirtschaftlichkeit von einzelnen Projekten
  • Kostenschätzungen und Kostenberechnungen
    • Definitionen,
    • Kostenberechnung,
    • Kostenschätzung,
    • Berechnung von Kosten für Bereitstellung von Arbeit und Leistung,
    • Kostenübersichten für regenerative Energietechnologien,
    • Speicher: Kostenübersichten; Einfluss auf die Kosten erneuerbarer Energieprojekte
  • Wirtschaftlichkeitsrechnung
    • Definitionen,
    • Methoden: statische Verfahren, dynamische Verfahren (z. B. LCOE (levelised cost of electricity)),
    • Betriebswirtschaftliche versus volkwirtschaftliche Betrachtung,
    • Leistung und Arbeit bei der Wirtschaftlichkeitsrechnung,
    • Speicher und ihr Einfluss auf die Wirtschaftlichkeitsrechnung
  • Der Due Diligence Prozess als Begleiter der Wirtschaftlichkeitsanalyse
  • Berücksichtigung von Unsicherheiten bei Projekten zur Nutzung erneuerbarer Energien
    • Definitionen,
    • Technische Unsicherheiten,
    • Kostenunsicherheiten,
    • Sonstige Unsicherheiten
  • Projektfinanzierung
    • Definitionen,
    • Projekt- versus Unternehmensfinanzierung,
    • Finanzierungsmodelle,
    • Eigenkapitalquote, DSCR,
    • Behandlung von Risiken in der Projektfinanzierung
  • Fördermöglichkeiten für erneuerbare Energieprojekte
    • Mögliche Förderansätze,
    • Gesetzliche Vorgaben in Deutschland (EEG),
    • Emissionshandel und Emissionszertifikate


Literatur

Script der Vorlesung


Lehrveranstaltung L0006: Wirtschaftlichkeit einer regenerativen Energiebereitstellung
Typ Projektseminar
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Andreas Wiese
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Berechnung von Aufgaben zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit eines erneuerbaren Energieprojektes, mit dem Ziel die  komplexe Kenntnisse der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und Marktanalyse zu vertiefen. Bearbeitung erfolgt sowohl einzeln als auch in kleineren Gruppen. Folgende Themen werden behandelt:

  • Stat. und dyn. Wirtschaftlichkeitsberechnung
  • Kostenschätzung plus stat. und dyn. Wirtschaftlichkeitsberechnung
  • Sensitivitätsanalyse
  • Kuppelproduktion
  • Grid Parity Berechnung

Innerhalb des Seminars werden die verschiedenen Aufgabenstellungen aktiv diskutiert und auf verschiedene Anwendungsfälle angewandt.


Literatur Skript der Vorlesung

Modul M1309: Auslegung und Bewertung regenerativer Energiesysteme

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Erneuerbare Energien im Energiesystem (L0137) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Stromerzeugung aus regenerativen Energien (L0046) Seminar 2 2
Wärmeerzeugung aus regenerativen Energien (L0045) Seminar 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

keine

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können aktuellen Frage- und Problemstellungen aus dem Gebiet der regenerativen Energien beschreiben und Aspekte in Bezug zur Bereitstellung von Wärme oder Strom durch unterschiedliche Erneuerbare Energien Technologien erklären, erläutern und technisch, ökonomisch und ökologisch bewerten.

Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage zur Lösung wissenschaftlicher Probleme im Bereich der Strom- und Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen:

  • Das bereits erlernte Fachwissen modulübergreifend auf verschiedene Anwendungsfälle anzuwenden
  • Auch bei unvollständiger Datenbasis alternative Eingangsdaten zur Lösung der Aufgabenstellung abzuwägen (technische, ökonomische, ökologische Parameter)
  • Die Arbeitsergebnisse durch Ausarbeitung einer schriftlichen Arbeit, durch die Präsentation eines Vortrags und der Verteidigung der Inhalte systematische zu dokumentieren.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können

  • im Team von circa 2-3 Personen zusammenarbeiten, 
  • wissenschaftliche Aufgabenstellungen zur Auslegung und Potentialanalyse von Systemen zur Strom- und Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Energien fachspezifische und fachübergreifende diskutieren und gemeinsame Lösungen entwickeln,
  • ihre eigenen Arbeitsergebnisse vor Kommilitonen vertreten und
  • die Leistungen der Kommilitonen im Vergleich zu Ihrer eigenen Leistung einschätzen und mit Rückmeldungen zu ihren eigenen Leistungen umgehen.
Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über die zu bearbeitende Fragestellung erschließen, sich das darin enthaltene Wissen aneignen. Sie sind fähig in Rücksprache mit Lehrenden ihren jeweiligen Lernstand konkret zu beurteilen und auf dieser Basis weitere Fragestellungen und für die Lösung notwendigen Arbeitsschritte zu definieren. 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang je Lehrveranstaltung ca. 20 Minuten Vortrag + schriftliche Ausarbeitung
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0137: Erneuerbare Energien im Energiesystem
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Martin Kaltschmitt
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Die Vorlesung ist aufbauend auf den Vorlesungen "Stromerzeugung aus regenerativen Energien" und "Wärmeerzeugung aus regenerativen Energien".

  • Vorbesprechung mit Diskussion der Spielregeln
  • Ausgabe der Themen aus dem Bereich der erneuerbaren Energietechnik in Form einer Ausschreibung von Ingenieurdienstleistungen an eine Gruppen von Studierenden (je nach Anzahl der teilnehmenden Studierenden)
  • "Ausschreibungen" beschäftigen sich mit Aspekten der Auslegung, Kostenberechnung sowie der ökologischen, ökonomischen und technischen Bewertung von verschiedenen Energieerzeugungskonzepten (z. B. Onshore-Windstromerzeugung, groß-technische Photovoltaik-Stromerzeugung, Biogaserzeugung, geothermischer Strom- und Wärmeerzeugung) unter ganz speziellen Gegebenheiten
  • Abgabe eines schriftlichen Lösungsansatz zur Aufgabenstellung und Verteilung an die Teilnehmer durch den Studierenden / die Gruppe von Studierenden
  • Vortrag des bearbeiteten Themas (20 min) mit PPT-Präsentation und anschließende Diskussion (ca. 20 min)
  • Teilnahmepflicht bei allen Seminaren


Literatur

Eigenständiges Literaturstudium in der Bibliothek und aus anderen Quellen.

Lehrveranstaltung L0046: Stromerzeugung aus regenerativen Energien
Typ Seminar
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Martin Kaltschmitt
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Vorbesprechung mit Diskussion der Seminarspielregeln
  • Ausgabe der Themen aus dem Bereich des Seminarthemas an einzelne Studierende / Gruppen von Studierenden (je nach Anzahl der teilnehmenden Studierenden)
  • Abgabe einer 5-seitigen Zusammenfassung des Seminarthemas und Verteilung an die Teilnehmer durch den Studierenden / die Gruppe von Studierenden
  • Vortrag des bearbeiteten Themas (30 min) mit PPT-Präsentation und anschließende Diskussion (ca. 20 min)
  • Teilnahmepflicht bei allen Seminaren


Literatur
  • Eigenständiges Literaturstudium in der Bibliothek und aus anderen Quellen.


Lehrveranstaltung L0045: Wärmeerzeugung aus regenerativen Energien
Typ Seminar
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Martin Kaltschmitt
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Vorbesprechung mit Diskussion der Seminarspielregeln
  • Ausgabe der Themen aus dem Bereich des Seminarthemas an einzelne Studierende / Gruppen von Studierenden (je nach Anzahl der teilnehmenden Studierenden)
  • Abgabe einer 5-seitigen Zusammenfassung des Seminarthemas und Verteilung an die Teilnehmer durch den Studierenden / die Gruppe von Studierenden
  • Vortrag des bearbeiteten Themas (30 min) mit PPT-Präsentation und anschließende Diskussion (ca. 20 min)
  • Teilnahmepflicht bei allen Seminaren
Literatur

Eigenständiges Literaturstudium in der Bibliothek und aus anderen Quellen.

Modul M0512: Solarenergienutzung

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Energiemeteorologie (L0016) Vorlesung 1 1
Energiemeteorologie (L0017) Gruppenübung 1 1
Kollektortechnik (L0018) Vorlesung 2 2
Solare Stromerzeugung (L0015) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse keine
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Mit Abschluss dieses Moduls können die Studierenden sich fachliche mit Grundlagen und mit aktuellen Fragen und Problemen aus dem Gebiet der Solarenergienutzung auseinandersetzen und diese unter Einbeziehung vorheriger Lehrinhalte und aktueller Problematiken erläutern und kritisch Stellung dazu beziehen. Sie können insbesondere die Prozesse innerhalb einer Solarzelle fachlich beschreiben und die Besonderheiten bei der Anwendung von Solarmodulen erläutern. Des Weiteren können sie einen Überblick über die Kollektortechnik in solarthermischen Anlagen geben.



Fertigkeiten

Die Studierenden können mit Abschluss dieses Moduls die erlernten Grundlagen auf beispielhafte solarstrahlungnutzende Energiesysteme anwenden und in diesem Zusammenhang unter anderem Potenziale und Grenzen solarer Energieerzeugungsanlagen für verschiedene geografische Bedingungen einschätzen und beurteilen. Sie sind in der Lage unter gegebenen Randbedingungen solare Energieerzeugungsanlagen technische effizient zu dimensionieren und mit der Nutzung modulübergreifendes Wissens ökonomisch und ökologisch zu beurteilen. Dafür notwendige Berechnungsmethoden innerhalb der Strahlungslehre können sie auswählen und aufgabenspezifisch anwenden. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können Problemstellungen in den angrenzenden Themengebieten im Bereich erneuerbarer Energien, die innerhalb des Moduls vertieft wurden, diskutieren.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen auf Basis der Vorlesungsschwerpunkte über das Fachgebiet erschließen und Wissen aneignen. Des Weiteren können die Studierenden angeleitet durch Lehrende eigenständig Berechnungsmethoden zur Potenzialanalyse und technischen Auslegung von solaren Energiesystemen durchführen und auf dieser Basis Ihren jeweiligen Lernstand einschätzen und eventuell weitere Arbeitsschritte definieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 20 % Schriftliche Ausarbeitung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 3 Stunden
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0016: Energiemeteorologie
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Volker Matthias, Dr. Beate Geyer
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Einführung: Strahlungsquelle Sonne, Astronomische Grundlagen, Grundlagen der Strahlung
  • Aufbau der Atmosphäre
  • Eigenschaften und Gesetze von Strahlung
    • Polarisation
    • Strahlungsgrößen
    • Plancksches Strahlungsgesetz
    • Wiensches Verschiebungsgesetz
    • Stefan-Boltzmann Gesetz
    • Das Kirchhoffsche Gesetz
    • Helligkeitstemperatur
    • Absorption, Reflexion, Transmission
  • Strahlungsbilanz, Globalstrahlung, Energiebilanz
  • Atmosphärische Extinktion
  • Mie- und Rayleigh-Streuung
  • Strahlungstransfer
  • Optische Effekte in der Atmosphäre
  • Berechnung Sonnenstand und Berechnung Strahlung auf geneigte Flächen


Literatur
  • Helmut Kraus: Die Atmosphäre der Erde
  • Hans Häckel: Meteorologie
  • Grant W. Petty: A First Course in Atmosheric Radiation
  • Martin Kaltschmitt, Wolfgang Streicher, Andreas Wiese: Renewable Energy
  • Alexander Löw, Volker Matthias: Skript Optik Strahlung Fernerkundung


Lehrveranstaltung L0017: Energiemeteorologie
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Beate Geyer
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0018: Kollektortechnik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Agis Papadopoulos
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Einführung: Energiebedarf und Anwendung der Sonnenenergie.
  • Wärmeübertragung in der Solarthermie: Wärmeleitung, Konvektion, Wärmestrahlung.
  • Kollektoren: Arten, Aufbau, Wirkungsgrad, Dimensionierung, konzentrierende Systeme.
  • Energiespeicher: Anforderungen, Arten.
  • Passive Sonnenenergienutzung: Komponenten und Systeme.
  • Solarthermische Niedertemperatursysteme: Kollektorvarianten, Aufbau, Berechnung.
  • Solarthermische Hochtemperatursysteme: Klassifizierung von Solarkraftwerke, Aufbau.
  • Solare Klimatisierung.


Literatur
  • Vorlesungsskript.
  • Kaltschmitt, Streicher und Wiese (Hrsg.). Erneuerbare Energien: Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte, 5. Auflage, Springer, 2013.
  • Stieglitz und Heinzel .Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen. Springer, 2012.
  • Von Böckh und Wetzel. Wärmeübertragung: Grundlagen und Praxis, Springer, 2011.
  • Baehr und Stephan. Wärme- und Stoffübertragung. Springer, 2009.
  • de Vos. Thermodynamics of solar energy conversion. Wiley-VCH, 2008.
  • Mohr, Svoboda und Unger. Praxis solarthermischer Kraftwerke. Springer, 1999.


Lehrveranstaltung L0015: Solare Stromerzeugung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Martin Schlecht, Prof. Alf Mews, Roman Fritsches-Baguhl
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Photovoltaik:

  1. Einführung
  2. Primärenergien und Verbrauch, verfügbare Sonnenenergie
  3. Physik der idealen Solarzelle
  4. Lichtabsorption, PN-Übergang, charakteristische Größen der Solarzelle, Wirkungsgrad
  5. Physik der realen Solarzelle
  6. Ladungsträgerrekombination, Kennlinien, Sperrschichtrekombination, Ersatzschaltbild
  7. Erhöhung der Effizienz
  8. Methoden zur Erhöhung der Quantenausbeute und Verringerung der Rekombination
  9. Hetero- und Tandemstrukturen
  10. Hetero-Übergang, Schottky-, elektrochemische, MIS- und SIS-Zelle, Tandem-Zelle
  11. Konzentratorzellen
  12. Konzentrator-Optiken und Nachführsysteme, Konzentratorzellen
  13. Technologie und Eigenschaften: Solarzellentypen, Herstellung, einkristallines Silizium und Galliumarsenid, polykristalline Silizium- und Silizium-Dünnschichtzellen, Dünnschichtzellen auf Trägern (amorphes Silizium, CIS, elektrochemische Zellen)
  14. Module
  15. Schaltungen

Konzentrierende Solarkraftwerke:

  1. Einführung
  2. Punkt-fokussierte Technologien
  3. Linien-fokussierte Technologien
  4. Auslegung CSP-Projekte
Literatur
  • A. Götzberger, B. Voß, J. Knobloch: Sonnenenergie: Photovoltaik, Teubner Studienskripten, Stuttgart, 1995
  • A. Götzberger: Sonnenenergie: Photovoltaik : Physik und Technologie der Solarzelle, Teubner Stuttgart, 1994
  • H.-J. Lewerenz, H. Jungblut: Photovoltaik, Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 1995
  • A. Götzberger: Photovoltaic solar energy generation, Springer, Berlin, 2005
  • C. Hu, R. M. White: Solar CelIs, Mc Graw HilI, New York, 1983
  • H.-G. Wagemann: Grundlagen der photovoltaischen Energiewandlung: Solarstrahlung, Halbleitereigenschaften und Solarzellenkonzepte, Teubner, Stuttgart, 1994
  • R. J. van Overstraeten, R.P. Mertens: Physics, technology and use of photovoltaics, Adam Hilger Ltd, Bristol and Boston, 1986
  • B. O. Seraphin: Solar energy conversion Topics of applied physics V 01 31, Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 1995
  • P. Würfel: Physics of Solar cells, Principles and new concepts, Wiley-VCH, Weinheim 2005
  • U. Rindelhardt: Photovoltaische Stromversorgung, Teubner-Reihe Umwelt, Stuttgart 2001
  • V. Quaschning: Regenerative Energiesysteme, Hanser, München, 2003
  • G. Schmitz: Regenerative Energien, Ringvorlesung TU Hamburg-Harburg 1994/95, Institut für Energietechnik

Modul M0513: Systemaspekte regenerativer Energien

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Brennstoffzellen, Batterien und Gasspeicher: Neue Materialien für die Energieerzeugung und -speicherung (L0021) Vorlesung 2 2
Energiehandel und Energiemärkte (L0019) Vorlesung 1 1
Energiehandel und Energiemärkte (L0020) Gruppenübung 1 1
Tiefe Geothermie (L0025) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Modul: Technische Thermodynamik I

Modul: Technische Thermodynamik II

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können mit Abschluss dieses Moduls die Prozesse im Energiehandel und die Gestaltung der Energiemärkte beschreiben und kritisch in Bezug zu aktuellen Problemstellungen bewerten. Des Weiteren sind sie in der Lage die thermodynamischen Grundlagen der elektrochemischen Energiewandlung in Brennstoffzellen zu erklären und den Bezug zu verschiedenen Bauarten von Brennstoffzellen und deren jeweiligem Aufbau herzustellen und zu erläutern. Die Studenten können diese Technologie mit weiteren Energiespeichermöglichkeiten vergleichen. Zusätzlich können die Studenten einen Überblick über die Verfahrensweise und der energetischen Einbindung von tiefer Geothermie geben.


Fertigkeiten

Die Studierenden können das erlernte Wissen zur Speicherung überschüssiger Energie anwenden, um für unterschiedlicher Energiesysteme Lösungsansätze für eine versorgungssichere Energiebereitstellung erläutern. Insbesondere können sie diesbezüglich häusliche, gewerbliche und industrielle Beheizungsanlagen unter Anwendung von Speichern energiesparend planen und berechnen, und im Bezug zu komplexen Energiesystemen beurteilen. In diesem Zusammenhang können die Studierenden die Potenziale und Grenzen von Geothermieanlagen einschätzen und deren Funktionsweise erläutern.

Des Weiteren sind die Studierenden in der Lage die Vorgehensweisen und Strategien zur Vermarktung von Energie zu erläutern und im Kontext anderer Module auf erneuerbare Energieprojekte anwenden. In diesem Zusammenhang können die Studierenden eigenständig Analysen zur Bewertung von Energiehandel und Energiemärkten erstellen. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können Problemstellungen in den angrenzenden Themengebieten im Bereich erneuerbarer Energien, die innerhalb des Moduls vertieft wurden, diskutieren.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über die Schwerpunkte der Vorlesungen erschließen und sich das darin enthaltene Wissen aneignen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 3 Stunden
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Wasser: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0021: Brennstoffzellen, Batterien und Gasspeicher: Neue Materialien für die Energieerzeugung und -speicherung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Fröba
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Einführung in die elektrochemische Energiewandlung
  2. Funktion und Aufbau von Elektrolyten
  3. Die Niedertemperatur-Brennstoffzellen
    • Bauformen
    • Thermodynamik der PEM-Brennstoffzelle
    • Kühl- und Befeuchtungsstrategie
  4. Die Hochtemperatur-Brennstoffzelle
    • Die MCFC
    • Die SOFC
    • Integrationsstrategien und Teilreformierung
  5. Brennstoffe
    • Bereitstellung von Brennstoffen
    • Reformierung von Erdgas und Biogas
    • Reformierung von flüssigen Kohlenwasserstoffen
  6. Energetische Integration und Regelung von Brennstoffzellen-Systemen


Literatur
  • Hamann, C.; Vielstich, W.: Elektrochemie 3. Aufl.; Weinheim: Wiley - VCH, 2003


Lehrveranstaltung L0019: Energiehandel und Energiemärkte
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Michael Sagorje, Dr. Sven Orlowski
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Grundbegriffe und handelbare Produkte in Energiemärkten
  • Primärenergiemärkte
  • Strommärkte
  • Europäisches Emissionshandelssystem
  • Einfluss von Erneuerbaren Energien
  • Realoptionen
  • Risikomanagement

Innerhalb der Übung werden die verschiedenen Aufgabenstellungen aktiv diskutiert und auf verschiedene Anwendungsfälle angewandt.

Literatur
Lehrveranstaltung L0020: Energiehandel und Energiemärkte
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Michael Sagorje, Dr. Sven Orlowski
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0025: Tiefe Geothermie
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Ben Norden
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Einführung in die tiefe geothermische Nutzung
  2. Geologische Grundlagen I
  3. Geologische Grundlagen II
  4. Geologisch-thermische Aspekte
  5. Gesteinsphysikalische Aspekte
  6. Geochemische Aspekte
  7. Exploration tiefer geothermischer Reservoire
  8. Bohrungstechnologien, Verrohrung und Ausbau
  9. Bohrlochgeophysik
  10. Untertägige Systemcharakterisierung und Reservoirengineering
  11. Mikrobiologie und Obertägige Systemkomponenten
  12. Angepasste Anlagenkonzepte, Kosten und Umweltaspekt


Literatur
  • Dipippo, R.: Geothermal Power Plants: Principles, Applications, Case Studies and Environmental Impact. Butterworth Heinemann; 3rd revised edition. (29. Mai 2012)
  • www.geo-energy.org
  • Edenhofer et al. (eds): Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation; Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, 2012.
  • Kaltschmitt et al. (eds): Erneuerbare Energien: Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte. Springer, 5. Aufl. 2013.
  • Kaltschmitt et al. (eds): Energie aus Erdwärme. Spektrum Akademischer Verlag; Auflage: 1999 (3. September 2001)
  • Huenges, E. (ed.): Geothermal Energy Systems: Exploration, Development, and Utilization. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA; Auflage: 1. Auflage (19. April 2010)


Modul M1308: Modellierung und technische Auslegung von Bioraffinerieprozessen

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Bioraffinerien - Technische Auslegung und Optimierung (L1832) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 3 3
CAPE bei Energieprojekten (L0022) Projektierungskurs 3 3
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Bachelorabschluss in Verfahrenstechnik, Bioverfahrenstechnik oder Energie- und Umwelttechnik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen Studierende können nach der Teilnahme an der Veranstaltung einen verfahrenstechnischen Prozess umfassend auslegen. Dazu gehören die Erstellung von Massen- und Energiebilanzen, die Auslegung verfahrenstechnischer Apparate, die Festlegung von Messtechniken und Regelkreisen für die einzelnen Apparate sowie die Modellierung des Gesamtprozesses.

Des Weiteren können sie die Grundlagen zur allgemeinen Vorgehensweise bei der Bearbeitung von Modellierungsaufgaben, insbesondere mit ASPEN PLUS® und ASPEN CUSTOM MODELER® beschreiben.

Fertigkeiten Die Studierenden sind in der Lage zur Lösung von Simulations- und Anwendungsaufgaben der erneuerbaren Energietechnik:
  • modulübergreifende Lösungsansätze zur Auslegung und Darstellung von Produktionsprozessen
  • auch bei unvollständiger Information in der zu bearbeitenden Aufgabe alternative Eingangsparameter abzuwägen,
  • die Arbeitsergebnisse durch Ausarbeitung einer schriftlichen Arbeit, durch die Präsentation eines Vortrags und der Verteidigung der Inhalte systematische zu dokumentieren.

Sie können die ASPEN PLUS ® and ASPEN CUSTOM MODELER ® zur Modellierung energetischer Systeme anwenden und die Simulationslösung bewerten.

Durch aktive Diskussionen der verschiedenen Themenschwerpunkte innerhalb der Seminare und Übungen des Moduls verbessern die Studierenden das Verständnis und die Anwendung der theoretischen Grundlagen und sind so in der Lage das Gelernte auf die Praxis zu übertragen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Die Studierenden können
  • im Team von circa 2-3 Personen zusammenarbeiten, 
  • wissenschaftliche Aufgabenstellungen zur Auslegung von Prozessen fachspezifisch und fachübergreifend diskutieren und gemeinsame Lösungen entwickeln,
  • ihre eigenen Arbeitsergebnisse vor Kommilitonen vertreten und

die Leistungen der Kommilitonen im Vergleich zu Ihrer eigenen Leistung einschätzen und mit Rückmeldungen zu ihren eigenen Leistungen umgehen.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über die zu bearbeitende Fragestellung erschließen, sich das darin enthaltene Wissen aneignen. Sie sind fähig in Rücksprache mit Lehrenden ihren jeweiligen Lernstand konkret zu beurteilen und dieser Basis weitere Fragestellungen und für die Lösung notwendigen Arbeitsschritte zu definieren. 


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang Schriftliche Ausarbeitung inkl. Vortrag
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung C - Bioökonomische Verfahrenstechnik, Schwerpunkt Energie und Bioprozesstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1832: Bioraffinerien - Technische Auslegung und Optimierung
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Oliver Lüdtke
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Empfohlene Vorkenntnisse:

Prozess- und Anlagentechnik I und II

Thermische Grundoperationen

Wärme- und Stoffübertragung

Strömungsmechanik I und II

I. Wiederholung Grundlagen:

  1. Rohrbündel Wärmeübetrager
  2. Dampfkessel und Kältemaschinen
  3. Pumpen und Turbinen
  4. Strömung in Rohrleitungssystemen
  5. Pumpen und Mischen nicht-newtonscher Fluide
  6. Anforderungen eines detaillierten Anlagen-Aufstellungsplans

II. Selbstständiges Rechnen:

  1. Das Planen und Auslegen eines spezifischen Anlagenteils einer Bioraffinerie in Gruppenarbeit (z.B. Ethanoldestillation oder Fermentation) auf Basis realistischer Annahmen aus der Industrie.
    • Massen- & Energiebilanzen (Aspen)
    • Spezifische Apparate Auslegung (Wärmetauscher/Pumpen/Behälter/Rohre etc.)
    • Isolierungen, Wanddicken und Behälter Material
    • Energie-, Dampf-, Kühlbedarf
    • Armaturen und Messinstrumente sowie Sicherheitseinrichtungen
    • Vorgabe der Hauptregelkreise
  2. Dabei wird der Zusammenhang und die Abhängigkeiten verschiedener Phänomene deutlich und die Beschreibung des Prozesses erfolgt anhand einer tatsächlich existierenden Anlage.
  3. Im Detail Engineering wird besonders auf Aspekte der Anlagenplanung eingegangen, die bei der realen Umsetzung zur Konstruktion entscheidend sind. So kann ein hoher Detailgrad erreicht werden mit dem es möglich ist einen Aufstellungsplan zu konzipieren.
  4. Je nach Zeitbedarf und Gruppengröße werden auch Kostenabschätzung und die Erstellung eines ausführlichen R&I Fließbildes betrachtet
Literatur

Perry, R.;Green, R.: Perry's Chemical Engineers' Handbook, 8th Edition, McGraw Hill Professional, 2007

Sinnot, R. K.: Chemical Engineering Design, Elsevier, 2014

Lehrveranstaltung L0022: CAPE bei Energieprojekten
Typ Projektierungskurs
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Martin Kaltschmitt
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • CAPE = Computer-Aided-Project-Engineering
  • EINFÜHRUNG IN DIE THEORIE
    • Klassen von Simulationsprogrammen
    • Sequentiell-modularer Ansatz
    • Gleichungsorientierter Ansatz
    • Simultan-modularer Ansatz
    • Allgemeine Vorgehensweise bei der Bearbeitung von Modellierungsaufgaben
    • Spezielle Vorgehensweise zur Lösung von Modellen mit Rückführungen
  • COMPUTER-ÜBUNGEN zu erneuerbaren Energieprojekten MIT ASPEN PLUS® UND ASPEN CUSTOM MODELER®
    • Anwendungsbereich, Potential und Grenzen von Aspen Plus® und Aspen Custom Modeler®
    • Benutzung der integrierten Datenbanken für Stoffdaten
    • Methoden zur Abschätzung nicht vorhandener physikalischer Stoffdaten
    • Benutzung der Modellbibliotheken und Prozesssynthese
    • Anwendung von Design-Spezifikationen und Sensitivitätsanalysen
    • Lösung von Optimierungsproblemen

Innerhalb des Seminars werden die verschiedenen Aufgabenstellungen aktiv diskutiert und auf verschiedene Anwendungsfälle angewandt.

Literatur
  • Aspen Plus® - Aspen Plus User Guide
  • William L. Luyben; Distillation Design and Control Using Aspen Simulation; ISBN-10: 0-471-77888-5

Modul M1878: Nachhaltige elektrische Energie aus Wind und Wasser

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Nachhaltigkeitsmanagement (L0007) Vorlesung 2 1
Wasserkraftnutzung (L0013) Vorlesung 1 1
Windenergieanlagen (L0011) Vorlesung 2 3
Windenergienutzung - Schwerpunkt Offshore (L0012) Vorlesung 1 1
Modulverantwortlicher Dr. Marvin Scherzinger
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Modul: Thermodynamik I,

Modul: Thermodynamik II,

Modul: Grundlagen der Strömungsmechanik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Mit Abschluss dieses Moduls können die Studierenden vertieftes Kenntnisse über Windenergieanlagen mit besonderem Fokus der Windenergienutzung unter den Offshore-Bedingungen detailliert erklären und unter Einbeziehung aktueller Problemstellung kritisch dazu Stellung beziehen. Des Weiteren sind sie in der Lage die Nutzung der Wasserkraft zur Stromerzeugung grundlegend zu beschreiben. Die Studierenden können das grundsätzliche Vorgehen bei der Umsetzung regenerativer Energieprojekte im außereuropäischen Ausland wiedergeben und erklären.

Durch aktive Diskussionen der verschiedenen Themenschwerpunkte innerhalb des Seminars des Moduls verbessern die Studierenden das Verständnis und die Anwendung der theoretischen Grundlagen und sind so in der Lage das Gelernte auf die Praxis zu übertragen.

Fertigkeiten

Die Studierenden können mit Abschluss dieses Moduls die erlernten theoretischen Grundlagen auf beispielhafte Wasser- oder Windkraftsysteme anwenden und die sich ergebenden Zusammenhänge bezüglich der Auslegung und des Betriebs dieser Anlagen fachlich einschätzen und beurteilen. Die besondere Verfahrensweise zur Umsetzung erneuerbarer Energieprojekte im außereuropäischen Ausland können sie grundsätzliche mit der in Europa angewendeten Vorgehensweise kritisch vergleichen und auf beispielhafte Projekte theoretisch anwenden. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können wissenschaftliche Aufgabenstellungen innerhalb eines Seminars fachspezifisch und fachübergreifend diskutieren. 

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig auf Basis der Schwerpunkte des Vorlesungsmaterials Quellen über das Fachgebiet erschließen, dieses zur Nachbereitung der Vorlesung nutzen und sich Wissen aneignen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Schriftliche Ausarbeitung Schriftliche Ausarbeitung (inkl. Vortrag) in Nachhaltigkeitsmanagement
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 150 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Wahlpflicht
Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Pflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Stadt: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0007: Nachhaltigkeitsmanagement
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 2, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Anne Rödl
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Die Vorlesung „Nachhaltigkeitsmanagement“ gibt einen Einblick in die verschiedenen Aspekte und Dimensionen der Nachhaltigkeit. Dazu werden zunächst wichtige Begriffe und Definitionen, wesentliche Ent¬wicklungen der letzten Jahre sowie rechtliche Rahmenbedingungen erläutert. Danach werden die verschiedenen Aspekte der Nachhaltigkeit im Einzelnen vorgestellt und diskutiert. Als wesentlicher Bestandteil der Vorlesung, werden Konzepte zur Umsetzung des Themas Nachhaltigkeit in Unternehmen besprochen Zu beantwortende Kernfragen sind dabei u. a.:

  • Was ist „Nachhaltigkeit“?
  • Warum ist dieses Konzept für Unternehmen ein wichtiges Thema?
  • Welche Chancen und Risiken wirtschaftlichen Handelns werden damit thematisiert bzw. sind damit verbunden?
  • Wie können die oft genannten drei Säulen der Säulen der Nachhaltigkeit - Ökonomie, Ökologie und Soziales - trotz ihrer z. T. gegenläufigen Tendenzen in die Unternehmensführung sinnvoll integriert und jeweils ein entsprechender Kompromiss gefunden werden?
  • Welche Konzepte bzw. Rahmenvorgaben für die Umsetzung des Nachhaltigkeitsmanagements in Unternehmen gibt es?
  • Welche Nachhaltigkeits-Labels für Produkte und/oder für Unternehmen gibt es? Was ist ihnen gemeinsam und wo unterscheiden sie sich?

Des Weiteren soll die Veranstaltung Einblicke in die konkrete Umsetzung von Nachhaltig-keitsaspekten in der unternehmerischen Praxis bieten. Dafür werden externe Dozenten aus Unternehmen eingeladen, die berichten, wie das Thema Nachhaltigkeit in ihre täglichen Abläufe integriert wird.

Im Rahmen einer eigenständigen Ausarbeitung sollen die Studierenden die Umsetzung von Nachhaltigkeitsaspekten anhand kurzer Fallstudien analysieren und diskutieren. Anhand der Beschäftigung und dem Vergleich von „Best Practice“ Beispielen sollen sie die Auswirkungen und Tragweite von unternehmerischen Entscheidungen kennenlernen. Dabei soll deutlich werden, welche Risiken bzw. Chancen mit der Nichtbeachtung bzw. Beachtung von Nachhaltigkeitsaspekten verbunden sind.


Literatur

Die folgenden Bücher bieten einen Überblick:

Engelfried, J. (2011) Nachhaltiges Umweltmanagement. München: Oldenbourg Verlag. 2. Auflage

Corsten H., Roth S. (Hrsg.) (2011) Nachhaltigkeit - Unternehmerisches Handeln in globaler Verantwortung. Wiesbaden: Gabler Verlag.


Lehrveranstaltung L0013: Wasserkraftnutzung
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Stefan Achleitner
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Einführung; Bedeutung der Wasserkraft im nationalen und globalen Kontext
  • Physikalische Grundlagen: Bernoulli-Gleichung, nutzbare Fallhöhe, hydrologische Grundlagen, Verlustmechanismen, Wirkungsgrade
  • Einteilung der Wasserkraft: Lauf- und Speicherwasserkraft, Nieder- und Hochdruckanlagen
  • Aufbau von Wasserkraftanlagen: Darstellung der einzelnen Komponenten und ihres systemtechnischen Zusammenspiels
    • Bautechnische Komponenten; Darstellung von Dämmen, Wehren, Staumauern, Krafthäusern, Rechenanlagen etc.
    • Energietechnische Komponenten: Darstellung der unterschiedlichen Arten der hydraulischen Strömungsmaschinen, der Generatoren und der Netzanbindung
  • Wasserkraft und Umwelt
  • Beispiele aus der Praxis


Literatur
  • Schröder, W.; Euler, G.; Schneider, K.: Grundlagen des Wasserbaus; Werner, Düsseldorf, 1999, 4. Auflage
  • Quaschning, V.: Regenerative Energiesysteme: Technologie - Berechnung - Simulation; Carl Hanser, München, 2011, 7. Auflage
  • Giesecke, J.; Heimerl, S.; Mosony, E.: Wasserkraftanlagen ‑ Planung, Bau und Betrieb; Springer, Berlin, Heidelberg, 2009, 5. Auflage
  • von König, F.; Jehle, C.: Bau von Wasserkraftanlagen - Praxisbezogene Planungsunterlagen; C. F. Müller, Heidelberg, 2005, 4. Auflage
  • Strobl, T.; Zunic, F.: Wasserbau: Aktuelle Grundlagen - Neue Entwicklungen; Springer, Berlin, Heidelberg, 2006


Lehrveranstaltung L0011: Windenergieanlagen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Rudolf Zellermann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Historische Entwicklung
  • Wind: Entstehung, geographische und zeitliche Verteilung, Standorte
  • Leistungsbeiwert, Rotorschub
  • Aerodynamik des Rotors
  • Betriebsverhalten
  • Leistungsbegrenzung, Teillast, Pitch und Stall, Regelung
  • Anlagenauswahl, Ertragsprognose, Wirtschaftlichkeit
  • Exkursion


Literatur

Gasch, R., Windkraftanlagen, 4. Auflage, Teubner-Verlag, 2005


Lehrveranstaltung L0012: Windenergienutzung - Schwerpunkt Offshore
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Martin Skiba
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Einführung , Bedeutung der Offshore-Windstromerzeugung, Besondere Anforderungen an die Offshore-Technik
  • Physikalische Grundlagen zur Nutzung der Windenergie
  • Aufbau und Funktionsweise von Offshore-Windenergieanlagen, Vorstellung unterschiedlicher Konzepte von Offshore-Windenergieanlagen, Darstellung der einzelnen Systemkomponenten und deren systemtechnisches Zusammenspiel
  • Gründungstechnik, Offshore-Baugrunderkundung, Vorstellung unterschiedlicher Konzepte von Offshore-Gründungsstrukturen, Planung und Fabrikation von Gründungsstrukturen
  • Elektrische Infrastruktur eines Offshore-Windparks, Innerpark-Verkabelung, Offshore-Umspannwerk, Netzanbindung
  • Installation von Offshore-Windparks, Installationstechniken und Hilfsgeräte, Errichtungslogistik
  • Entwicklung und Planung eines Offshore-Windparks
  • Betrieb und Optimierung von Offshore-Windparks
  • Tagesexkursion


Literatur
  • Gasch, R.; Twele, J.: Windkraftanlagen - Grundlagen, Entwurf, Planung und Betrieb; Vieweg + Teubner, Stuttgart, 2007, 7. Auflage
  • Molly, J. P.: Windenergie - Theorie, Anwendung, Messung; C. F. Müller, Heidel-berg, 1997, 3. Auflage
  • Hau, E.: Windkraftanalagen; Springer, Berlin, Heidelberg, 2008, 4.Auflage
  • Heier, S.: Windkraftanlagen - Systemauslegung, Integration und Regelung; Vieweg + Teubner, Stuttgart, 2009, 5. Auflage
  • Jarass, L.; Obermair, G.M.; Voigt, W.: Windenergie: Zuverlässige Integration in die Energieversorgung; Springer, Berlin, Heidelberg, 2009, 2. Auflage


Modul M0742: Thermische Energiesysteme

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Thermische Energiesysteme (L0023) Vorlesung 3 5
Thermische Energiesysteme (L0024) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Dr. Arne Speerforck
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Technische Thermodynamik I, II, Strömungsmechanik, Wärmeübertragung
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende kennen die verschiedenen Energiewandlungsstufen und den Unterschied zwischen einem Wirkungsgrad und einem Nutzungsgrad. Sie verfügen über vertiefte Grundkenntnisse in  der Wärme- und Stoffübertragung, insbesondere hinsichtlich der Anwendung im Gebäude- und Fahrzeugbau. Sie sind mit dem Aufbau und dem Inhalt der Energiesparverordnung und weiterer Technischer Regeln vertraut. Sie wissen verschiedene Beheizsysteme in den Bereichen Haushalt und Kleinverbraucher, Gewerbe und Industrie zu unterscheiden und wie ein Beheizungssystem geregelt wird. Sie können für einen Feuerraum ein Modell mit den entsprechenden Wärmeströmen aufstellen und damit zeitliche Temperaturverläufe ermitteln. Sie beherrschen die Grundlagen der Schadstoffbildung bei Brennern von Kleinfeuerungen und wissen, wie Abgase gefahrlos abgeführt werden. Darüber hinaus sind sie mit objektorientierten Modellierungsarten von thermodynamischen Systemen vertraut.


Fertigkeiten

Studierende sind in der Lage, den Wärmebedarf für unterschiedliche Beheizungsaufgaben zu ermitteln und die entsprechenden Komponenten eines Heizungssystems auszulegen. Sie können eine Rohrnetzberechnung durchführen und sind befähigt, einfache Planungsaufgaben unter Einbeziehung von Solarenergie selbstständig durchzuführen. Sie schreiben zur Lösung dynamischer Probleme selbst einfache Modelica-Programme und sind in der Lage, aktuelle Forschungsergebnisse in die Praxis zu übertragen bzw. wissenschaftliche Arbeiten auf dem Gebiet der Wärmetechnik selbstständig durchzuführen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in Vorlesung und Übung anhand vieler Beispiele und Experimente zielorientiert in Kleingruppen diskutieren, einen Lösungsweg erarbeiten und diesen darstellen. Sie können im Rahmen von Übungsaufgaben eigenständig weitergehende Fragestellungen entwickeln und zielgerechte Lösungen ausarbeiten. 


Selbstständigkeit

Studierende sind in der Lage, eigenständig Aufgaben zu definieren, hierfür notwendiges Wissen aufbauend auf dem vermittelten Wissen selbst zu erarbeiten sowie geeignete Mittel zur Umsetzung einzusetzen.  In den Übungen diskutieren die Studierenden die in den Vorlesungen vermittelten Methoden anhand komplexer Aufgabenstellungen und analysieren die Ergebnisse kritisch.




  


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Pflicht
Energietechnik: Vertiefung Schiffsmaschinenbau: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0023: Thermische Energiesysteme
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 5
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 108, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Dr. Arne Speerforck, Prof. Gerhard Schmitz
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

1. Einleitung

2. Grundlagen der Wärmetechnik 2.1 Wärmeleitung 2.2 Konvektiver Wärmeübergang 2.3. Wärmestrahlung 2.4. Wärmedurchgang 2.5. Verbrennungstechnische Kennzahlen 2.6 Elektrische Erwärmung 2.7 Wassdampfdiffusion

3. Heizungssysteme 3.1. Warmwasserheizungen 3.2 Anlagen zur Warmwasserbereitung 3.3 Rohrnetzberechnung 3.4 Wärmeerzeuger 3.5 Warmluftheizungen 3.6 Strahlungsheizungen

4. Wärme- und Wärmebehandlungssysteme 4.1 Industrieöfen 4.2 Schmelzanlagen 4.3 Trocknungsanlagen 4.4 Schadstoffemissionen 4.5 Schornsteinberechnungsverfahren 4.6 Energiemesssysteme

5. Verordnung und Normen 5.1 Gebäude 5.2 Industrielle und gewerbliche Anlagen

Literatur
  • Schmitz, G.: Klimaanlagen, Skript zur Vorlesung
  • VDI Wärmeatlas, 11. Auflage, Springer Verlag, Düsseldorf 2013
  • Herwig, H.; Moschallski, A.: Wärmeübertragung, Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden 2009
  • Recknagel, H.;  Sprenger, E.; Schrammek, E.-R.: Taschenbuch für Heizung- und Klimatechnik 2013/2014, 76. Auflage, Deutscher Industrieverlag, 2013
Lehrveranstaltung L0024: Thermische Energiesysteme
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Dr. Arne Speerforck
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Fachmodule der Vertiefung Bioenergiesysteme

In der Vertiefungsrichtung „Bioenergiesysteme“ werden weiterführende Kenntnisse in der energetischen Verwertung von Biomasse vermittelt. Dies impliziert unter anderem die Verarbeitung und Nutzung von Holz als energetischen Rohstoff, aber auch das Verständnis zu Verfahren und Konzepten, die eine Energiegewinnung aus Abfällen ermöglichen.

Modul M1343: Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde (L1894) Vorlesung 2 3
Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde (L2614) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde (L2613) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Bodo Fiedler
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Grundlagen aus der Chemie / Physik / Werkstoffkunde 
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können

- die Grundlagen  der Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) und ihrer Konstituenten (Faser / Matrix) wiedergeben und kennen die entsprechenden Prüf- und Analysemethoden.

- die komplexen Zusammenhänge  Struktur-Eigenschaftsbeziehung erklären.

- die Wechselwirkungen von chemischen Aufbau der Polymere, deren Verarbeitung mit den unterschiedlichen  Fasertypen unter Einbeziehung fachangrenzender Kontexte erläutern (z.B. Nachhaltigkeit, Umweltschutz).


Fertigkeiten

Studierende sind in der Lage standardisierte Berechnungsmethoden in einem angegebenen Kontext einzusetzen, um

  • mechanische Eigenschaften (Modul, Festigkeit) zu berechnen und die unterschiedlichen Materialien zu bewerten.
  • überschlägige Dimensionierung mit Hilfe der Netztheorie der Konstruktionselemente durchführen und bewerten.
  • für werkstoffliche Probleme geeignete Lösungen auszuwählen und zu Dimensionieren z.B. Steifigkeit, Korrosion, Festigkeit.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können

  • in heterogen Gruppen zu fundierten Arbeitsergebnissen kommen und diese dokumentieren.
  • angemessen Feedback geben und mit Rückmeldungen zu ihren eigenen Leistungen konstruktiv umgehen.


Selbstständigkeit

Studierende sind fähig,

- eigene Stärken und Schwächen einzuschätzen.

- ihren jeweiligen Lernstand konkret zu beurteilen und auf dieser Basis weitere Arbeitsschritte zu definieren.

- mögliche Konsequenzen ihres beruflichen Handelns einzuschätzen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Materialwissenschaft: Vertiefung Konstruktionswerkstoffe: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Kernqualifikation: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Pflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Materialwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1894: Structure and properties of fibre-polymer-composites
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Bodo Fiedler
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

- Microstructure and properties of the matrix and reinforcing materials and their interaction
- Development of composite materials
- Mechanical and physical properties
- Mechanics of Composite Materials
- Laminate theory
- Test methods
- Non destructive testing
- Failure mechanisms
- Theoretical models for the prediction of properties
- Application

Literatur Hall, Clyne: Introduction to Composite materials, Cambridge University Press
Daniel, Ishai: Engineering Mechanics of Composites Materials, Oxford University Press
Mallick: Fibre-Reinforced Composites, Marcel Deckker, New York
Lehrveranstaltung L2614: Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Bodo Fiedler
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
Literatur
Lehrveranstaltung L2613: Structure and properties of fibre-polymer-composites
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Bodo Fiedler
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
Literatur

Modul M0518: Waste and Energy

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Abfallverwertungstechnologien (L0047) Vorlesung 2 2
Abfallverwertungstechnologien (L0048) Gruppenübung 1 2
Energie aus Abfall (L0049) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Kerstin Kuchta
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse Basics of process engineering
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Students are able to describe and explain in detail techniques, processes and concepts for treatment and energy recovery from wastes.



Fertigkeiten

The students are able to select suitable processes for the treatment and energy recovery of wastes. They can evaluate the efforts and costs for processes and select economically feasible treatment Concepts. Students are able to evaluate alternatives even with incomplete information. Students are able to prepare systematic documentation of work results in form of reports, presentations and are able to defend their findings in a group.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students can participate in subject-specific and interdisciplinary discussions, develop cooperated solutions and defend their own work results in front of others and promote the scientific development of collegues. Furthermore, they can give and accept professional constructive criticism.


Selbstständigkeit

Students can independently tap knowledge of the subject area and transform it to new questions. They are capable, in consultation with supervisors, to assess their learning level and define further steps on this basis. Furthermore, they can define targets for new application-or research-oriented duties in accordance with the potential social, economic and cultural impact.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 20 % Schriftliche Ausarbeitung
Prüfung Referat
Prüfungsdauer und -umfang Vortrag mithilfe von Powerpoint-Folien (10-15 Minuten)
Zuordnung zu folgenden Curricula Environmental Engineering: Vertiefung Abfall und Energie: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Joint European Master in Environmental Studies - Cities and Sustainability: Kernqualifikation: Pflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0047: Waste Recycling Technologies
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Kerstin Kuchta
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Fundamentals on primary and secondary production of  raw materials (steel, aluminum, phosphorous, copper, precious metals, rare metals)
  • Use and demand of metals and minerals in industry and society
  • collection systems and concepts
  • quota and efficiency
  • Advanced sorting technologies
  • mechanical pretreatment
  • advanced treatment
  • Chemical analysis of Critical Materials in post-consumer products
  • Analytical tools in Resource Management (Material Flow Analysis, Recycling Performance Indicators, Criticality Assessment, statistical analysis of uncertainties)
Literatur
Lehrveranstaltung L0048: Waste Recycling Technologies
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Kerstin Kuchta
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Fundamentals on primary and secondary production of  raw materials (steel, aluminum, phosphorous, copper, precious metals, rare metals)
  • Use and demand of metals and minerals in industry and society
  • collection systems and concepts
  • quota and efficiency
  • Advanced sorting technologies
  • mechanical pretreatment
  • advanced treatment
  • Chemical analysis of Critical Materials in post-consumer products
  • Analytical tools in Resource Management (Material Flow Analysis, Recycling Performance Indicators, Criticality Assessment, statistical analysis of uncertainties)
Literatur
Lehrveranstaltung L0049: Waste to Energy
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Rüdiger Siechau
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Project-based lecture
  • Introduction into the " Waste to Energy " consisting of:
    • Thermal Process ( incinerator , RDF combustion )
    • Biological processes ( Wet-/Dryfermentation )
    • technology , energy , emissions, approval , etc.
  • Group work
    • design of systems/plants for energy recovery from waste
    • The following points are to be processed :
      • Input: waste ( fraction collection and transportation, current quantity , material flows , possible amount of development )
      • Plant (design, process diagram , technology, energy production )
      • Output ( energy quantity / type , by-products )
      • Costs and revenues
      • Climate and resource protection ( CO2 balance , substitution of primary raw materials / fossil fuels )
      • Location and approval (infrastructure , expiration authorization procedure)
      • Focus at the whole concept ( advantages, disadvantages , risks and opportunities , discussion )
  • Grading: No Exam , but presentation of the results of the working group



Literatur

Literatur:

Einführung in die Abfallwirtschaft; Martin Kranert, Klaus Cord-Landwehr (Hrsg.); Vieweg + Teubner Verlag; 2010

Powerpoint-Folien in Stud IP



Literature:
Introduction to Waste Management; Kranert Martin , Klaus Cord - Landwehr (Ed. ), Vieweg + Teubner Verlag , 2010


PowerPoint slides in Stud IP



Modul M0896: Bioprocess and Biosystems Engineering

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Auslegung und Betrieb von Bioreaktoren (L1034) Vorlesung 2 2
Bioreaktoren und Biosystemtechnik (L1037) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 2
Biosystemtechnik (L1036) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Ralf Pörtner
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Knowledge of bioprocess engineering and process engineering at bachelor level


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

After completion of this module, participants will be able to:

  • differentiate between different kinds of bioreactors and describe their key features
  • identify and characterize the peripheral and control systems of bioreactors
  • depict integrated biosystems (bioprocesses including up- and downstream processing)
  • name different sterilization methods and evaluate those in terms of different applications
  • recall and define the advanced methods of modern systems-biological approaches
  • connect the multiple "omics"-methods and evaluate their application for biological questions
  • recall the fundamentals of modeling and simulation of biological networks and biotechnological processes and to discuss their methods
  • assess and apply methods and theories of genomics, transcriptomics, proteomics and metabolomics in order to quantify and optimize biological processes at molecular and process levels.


Fertigkeiten

After completion of this module, participants will be able to:

  • describe different process control strategies for bioreactors and chose them after analysis of characteristics of a given bioprocess
  • plan and construct a bioreactor system including peripherals from lab to pilot plant scale
  • adapt a present bioreactor system to a new process and optimize it
  • develop concepts for integration of bioreactors into bioproduction processes
  • combine the different modeling methods into an overall modeling approach, to apply these methods to specific problems and to evaluate the achieved results critically
  • connect all process components of biotechnological processes for a holistic system view.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

After completion of this module, participants will be able to debate technical questions in small teams to enhance the ability to take position to their own opinions and increase their capacity for teamwork. 

The students can reflect their specific knowledge orally and discuss it with other students and teachers.

Selbstständigkeit

After completion of this module, participants will be able to solve a technical problem in teams of approx. 8-12 persons independently including a presentation of the results.



Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 20 % Referat
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Kernqualifikation: Pflicht
Environmental Engineering: Vertiefung Biotechnologie: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L1034: Bioreactor Design and Operation
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Ralf Pörtner, Dr. Johannes Möller
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Design of bioreactors and peripheries:

  • reactor types and geometry
  • materials and surface treatment
  • agitation system design
  • insertion of stirrer
  • sealings
  • fittings and valves
  • peripherals
  • materials
  • standardization
  • demonstration in laboratory and pilot plant

Sterile operation:

  • theory of sterilisation processes
  • different sterilisation methods
  • sterilisation of reactor and probes
  • industrial sterile test, automated sterilisation
  • introduction of biological material
  • autoclaves
  • continuous sterilisation of fluids
  • deep bed filters, tangential flow filters
  • demonstration and practice in pilot plant

Instrumentation and control:

  • temperature control and heat exchange 
  • dissolved oxygen control and mass transfer 
  • aeration and mixing 
  • used gassing units and gassing strategies
  • control of agitation and power input 
  • pH and reactor volume, foaming, membrane gassing

Bioreactor selection and scale-up:

  • selection criteria
  • scale-up and scale-down
  • reactors for mammalian cell culture

Integrated biosystem:

  • interactions and integration of microorganisms, bioreactor and downstream processing
  • Miniplant technologies 

Team work with presentation:

  • Operation mode of selected bioprocesses (e.g. fundamentals of batch, fed-batch and continuous cultivation)


Literatur
  • Storhas, Winfried, Bioreaktoren und periphere Einrichtungen, Braunschweig: Vieweg, 1994
  • Chmiel, Horst, Bioprozeßtechnik; Springer 2011
  • Krahe, Martin, Biochemical Engineering, Ullmann‘s Encyclopedia of Industrial Chemistry
  • Pauline M. Doran, Bioprocess Engineering Principles, Second Edition, Academic Press, 2013
  • Other lecture materials to be distributed  
Lehrveranstaltung L1037: Bioreactors and Biosystems Engineering
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Ralf Pörtner, Dr. Johannes Möller
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Introduction to Biosystems Engineering (Exercise)


Experimental basis and methods for biosystems analysis

  • Introduction to genomics, transcriptomics and proteomics
  • More detailed treatment of metabolomics
  • Determination of in-vivo kinetics
  • Techniques for rapid sampling
  • Quenching and extraction
  • Analytical methods for determination of metabolite concentrations


Analysis, modelling and simulation of biological networks

  • Metabolic flux analysis
  • Introduction
  • Isotope labelling
  • Elementary flux modes
  • Mechanistic and structural network models
  • Regulatory networks
  • Systems analysis
  • Structural network analysis
  • Linear and non-linear dynamic systems
  • Sensitivity analysis (metabolic control analysis)


Modelling and simulation for bioprocess engineering

  • Modelling of bioreactors
  • Dynamic behaviour of bioprocesses 

Selected projects for biosystems engineering

  • Miniaturisation of bioreaction systems
  • Miniplant technology for the integration of biosynthesis and downstream processin
  • Technical and economic overall assessment of bioproduction processes
Literatur

E. Klipp et al. Systems Biology in Practice, Wiley-VCH, 2006

R. Dohrn: Miniplant-Technik, Wiley-VCH, 2006

G.N. Stephanopoulos et. al.: Metabolic Engineering, Academic Press, 1998

I.J. Dunn et. al.: Biological Reaction Engineering, Wiley-VCH, 2003

Lecture materials to be distributed

Lehrveranstaltung L1036: Biosystems Engineering
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Johannes Gescher
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Introduction to Biosystems Engineering


Experimental basis and methods for biosystems analysis

  • Introduction to genomics, transcriptomics and proteomics
  • More detailed treatment of metabolomics
  • Determination of in-vivo kinetics
  • Techniques for rapid sampling
  • Quenching and extraction
  • Analytical methods for determination of metabolite concentrations


Analysis, modelling and simulation of biological networks

  • Metabolic flux analysis
  • Introduction
  • Isotope labelling
  • Elementary flux modes
  • Mechanistic and structural network models
  • Regulatory networks
  • Systems analysis
  • Structural network analysis
  • Linear and non-linear dynamic systems
  • Sensitivity analysis (metabolic control analysis)


Modelling and simulation for bioprocess engineering

  • Modelling of bioreactors
  • Dynamic behaviour of bioprocesses 


Selected projects for biosystems engineering

  • Miniaturisation of bioreaction systems
  • Miniplant technology for the integration of biosynthesis and downstream processin
  • Technical and economic overall assessment of bioproduction processes


Literatur

E. Klipp et al. Systems Biology in Practice, Wiley-VCH, 2006

R. Dohrn: Miniplant-Technik, Wiley-VCH, 2006

G.N. Stephanopoulos et. al.: Metabolic Engineering, Academic Press, 1998

I.J. Dunn et. al.: Biological Reaction Engineering, Wiley-VCH, 2003

Lecture materials to be distributed


Modul M0749: Abfallbehandlung und Feststoffverfahrenstechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Feststoffverfahrenstechnik für Biomassen (L0052) Vorlesung 2 2
Thermische Abfallbehandlung (L0320) Vorlesung 2 2
Thermische Abfallbehandlung (L1177) Hörsaalübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Kerstin Kuchta
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Thermodynamik, 

Grundlagen Strömungsmechanik

Grundlagen der Chemie

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

 Die Studierenden können aktuelle Frage- und  Problemstellungen aus dem Gebiet der thermischen Abfallbehandlungstechnik
und der Feststoffverfahrenstechnik benennen, beschreiben und in den Gesamtkontext des Fachs einordnen.

Dabei können sie verschiedene Arten von Verbrennungs- und  Aufbereitungstechniken unterscheiden und beschreiben, zum Beispiel
Rostfeuerung, Pyrolyse, Pelletierung.

Die Studierenden sind in der Lage, Apparate der thermischen Abfallbehandlungstechnik und der Feststoffverfahrenstechnik zu konzipieren und auszulegen.


Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage, geeignete Verfahren für die Behandlung bestimmter Abfälle oder Rohstoffe in Abhängigkeit von deren Charakteristika und den Zielsetzungen auszuwählen. Sie können den technischen Aufwand und die ökologischen Folgen der Technologien  abschätzen .

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können

  • respektvoll in der Gruppe lernen und technische Fragestellungen diskutieren, 
  • wissenschaftliche Aufgabenstellungen fachspezifische und fachübergreifende diskutieren,
  • gemeinsame Lösungen entwickeln,
  • fachliche konstruktives Feedback geben und mit Rückmeldungen zu ihrem eigenen Leistungen umgehen.
Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über das jeweilige Fachgebiet erschließen, sich das darin enthaltene Wissen aneignen und auf neue Fragestellungen transformieren. Sie sind fähig in Rücksprache mit Lehrenden ihren jeweiligen Lernstand konkret zu beurteilen und dieser Basis weitere Fragestellungen und für die Lösung notwendigen Arbeitsschritte zu definieren. 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Wahlpflicht
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Pflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Stadt: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0052: Feststoffverfahrenstechnik für Biomassen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Werner Sitzmann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Die großtechnische Anwendung verfahrenstechnischer Grundoperationen wird an aktuellen Beispielen der Verarbeitung fester Biomassen demonstriert. Hierzu gehören unter anderem: Zerkleinern, Fördern und Dosieren, Trocknen und Agglomerieren nachwachsender Rohstoffe im Rahmen der Herstellung von Brennnstoffen, der Bioethanolerzeugung, der Gewinnung und Veredelung von Pflanzenölen, von Biomass-to-liquid-Prozessen sowie der Herstellung von wood-plasic-composites. Aspekte zum Explosionsschutz und zur Anlagenplanung ergänzen die Vorlesung.
Literatur

Kaltschmitt M., Hartmann H. (Hrsg.): Energie aus Bioamsse, Springer Verlag, 2001, ISBN 3-540-64853-4

Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, Schriftenreihe Nachwachsende Rohstoffe,

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. www.nachwachsende-rohstoffe.de

Bockisch M.: Nahrungsfette und -öle, Ulmer Verlag, 1993, ISBN 380000158175


Lehrveranstaltung L0320: Thermal Waste Treatment
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Kerstin Kuchta
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Introduction, actual state-of-the-art of waste incineration, aims. legal background, reaction principals
  • basics of incineration processes: waste composition, calorific value, calculation of air demand and flue gas composition 
  • Incineration techniques: grate firing, ash transfer, boiler
  • Flue gas cleaning: Volume, composition, legal frame work and emission limits, dry treatment, scrubber, de-nox techniques, dioxin elimination, Mercury elimination
  • Ash treatment: Mass, quality, treatment concepts, recycling, disposal
Literatur

Thomé-Kozmiensky, K. J. (Hrsg.): Thermische Abfallbehandlung Bande 1-7. EF-Verlag für Energie- und Umwelttechnik, Berlin, 196 - 2013.

Lehrveranstaltung L1177: Thermal Waste Treatment
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Kerstin Kuchta
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1709: Angewandte Optimierung in der Energie- und Verfahrenstechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Angewandte Optimierung in der Energie- und Verfahrenstechnik (L2693) Integrierte Vorlesung 2 3
Angewandte Optimierung in der Energie- und Verfahrenstechnik (L2695) Gruppenübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Mirko Skiborowski
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen im Bereich der mathematischen Modellierung und numersichen Mathematik, sowie ein grundlegendes Verständniss verfahrenstechnsicher Prozesse.

Insbesondere die Inhalte des Moduls Prozess- und Anlagentechnik II

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Das Modul bietet einen generellen Einstieg in die Grundlagen und Möglichkeiten der angewandten mathematischen Optimierung und behandelt dabei Anwendungsgebiete auf unterschiedlichen Skalen von der Identifikation kinetischer Modelle, über die optimale Auslegung von Grundoperationen bis hin zur Optimierung ganzer (Teil-)prozesse und der Produktionsplanung. Dabei werden neben den Grundlagen der Klassifikation und Formulierung von Optimierungsproblemen, unterschiedliche Lösungsansätze und deren Anwendung diskutiert, wobei neben deterministischen gradientenbasierten Verfahren ebenfalls Metaheuristiken wie evolutionäre und genetische Algorithmen besprochen werden.

•Einführung in die angewandte Optimierung

• Formulierung von Optimierungsproblemen

• Lineare Optimierung

• Nichtlineare Optimierung

• Gemischt-ganzzahlige (nicht)lineare Optimierung

• Mehrkriterielle Optimierung

• Globale Optimierung

Fertigkeiten Studierende können nach erfolgreicher Teilnahme am Modul "Angeandte Optimierung in der Energie- und Verfahrenstechnik" die unterschiedlichen Arten von Optimierungsproblemen formulieren und in dafür geeigneiter Software wie Matlab und GAMS entsprechende Lösungsverfahren auszuwählen und weiterführende Lösungsstrategien zu entwickeln. Daüber hinaus sind Sie in der Lage die Ergebnisse entsprechend zu interpretieren und kritisch zu prüfen.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende sind in der Lage:

•in heterogenen Kleingruppen gemeinsam Lösungswege zu erarbeiten
Selbstständigkeit

Studierende sind in der Lage:

•sich anhand weiterführender Literatur zum Thema daraus Wissen zu erschließen
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 35 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L2693: Angewandte Optimierung in der Energie- und Verfahrenstechnik
Typ Integrierte Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Mirko Skiborowski
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Die Vorlesung bietet einen generellen Einstieg in die Grundlagen und Möglichkeiten der angewandten mathematischen Optimierung und behandelt dabei Anwendungsgebiete auf unterschiedlichen Skalen von der Identifikation kinetischer Modelle, über die optimale Auslegung von Grundoperationen bis hin zur Optimierung ganzer (Teil-)prozesse und der Produktionsplanung. Dabei werden neben den Grundlagen der Klassifikation und Formulierung von Optimierungsproblemen, unterschiedliche Lösungsansätze und deren Anwendung diskutiert, wobei neben deterministischen gradientenbasierten Verfahren ebenfalls Metaheuristiken wie evolutionäre und genetische Algorithmen besprochen werden.

- Einführung in die angewandte Optimierung

- Formulierung von Optimierungsproblemen

- Lineare Optimierung

- Nichtlineare Optimierung

- Gemischt-ganzzahlige (nicht)lineare Optimierung

- Mehrkriterielle Optimierung

- Globale Optimierung

Literatur

Weicker, K., Evolutionäre Algortihmen, Springer, 2015

Edgar, T. F., Himmelblau D. M., Lasdon, L. S., Optimization of Chemical Processes, McGraw Hill, 2001

Biegler, L. Nonlinear Programming - Concepts, Algorithms, and Applications to Chemical Processes, 2010

Kallrath, J. Gemischt-ganzzahlige Optimierung: Modellierung in der Praxis, Vieweg, 2002

Lehrveranstaltung L2695: Angewandte Optimierung in der Energie- und Verfahrenstechnik
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Mirko Skiborowski
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0902: Abwasserreinigung und Luftreinhaltung

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Biologische Abwasserreinigung (L0517) Vorlesung 2 3
Technologie der Luftreinhaltung (L0203) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Dr. Swantje Pietsch-Braune
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Biologie und Chemie

Grundlagen der Feststoffverfahrenstechnik und der Trenntechnik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Abschluss des Moduls in der Lage,

  • biologische Verfahren der Abwasserbehandlung zu benennen und zu erklären,
  • Abwasser und Schlamm zu charakterisieren,
  • gesetzliche Vorgaben im Bereich der Emission und Immission zu erläutern,
  • den Einfluss verschiedener Emissionen auf die Umwelt zu erklären,
  • Verfahren zur Abgasreinigung zu benennen und zu erklären und deren Einsatzbereich zu benennen
Fertigkeiten

Studenten sind in der Lage

  • Prozesschritte zur Abwasserbehandlung auszuwählen und auszulegen,
  • Anlagen zur Behandlung in Abhängigkeit der Schadkomponenten zusammenzustellen und auszulegen
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
Selbstständigkeit
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Wahlpflicht
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Environmental Engineering: Vertiefung Abfall und Energie: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Joint European Master in Environmental Studies - Cities and Sustainability: Vertiefung Wasser: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Wasser: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Umwelt: Pflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Stadt: Pflicht
Lehrveranstaltung L0517: Biologische Abwasserreinigung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Joachim Behrendt
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Charakterisierung von Abwasser
Stoffwechseltypen von Mikroorganismen
Kinetik biologischer Stoffumwandlung
Berechnung von Bioreaktoren zur Abwasserreinigung
Konzepte in der biologischen Abwasserreinigung
Design WWTP
Exkursion zur Kläranlage Seevetal Klüsing
Biofilme
Biofilmreaktoren
Anaerobe Verfahren
Resoursen orientierte Sanitärtechnik
Zukünftige Herausforderungen in der Abwasserforschung

Literatur

Gujer, Willi
Siedlungswasserwirtschaft : mit 84 Tabellen
ISBN: 3540343296 (Gb.) URL: http://www.gbv.de/dms/bs/toc/516261924.pdf URL: http://deposit.d-nb.de/cgi-bin/dokserv?id=2842122&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm
Berlin [u.a.] : Springer, 2007
TUB_HH_Katalog
Henze, Mogens
Wastewater treatment : biological and chemical processes
ISBN: 3540422285 (Pp.)
Berlin [u.a.] : Springer, 2002
TUB_HH_Katalog
Imhoff, Karl (Imhoff, Klaus R.;)
Taschenbuch der Stadtentwässerung : mit 10 Tafeln
ISBN: 3486263331 ((Gb.))
München [u.a.] : Oldenbourg, 1999
TUB_HH_Katalog
Lange, Jörg (Otterpohl, Ralf; Steger-Hartmann, Thomas;)
Abwasser : Handbuch zu einer zukunftsfähigen Wasserwirtschaft
ISBN: 3980350215 (kart.) URL: http://www.gbv.de/du/services/agi/52567E5D44DA0809C12570220050BF25/000000700334
Donaueschingen-Pfohren : Mall-Beton-Verl., 2000
TUB_HH_Katalog
Mudrack, Klaus (Kunst, Sabine;)
Biologie der Abwasserreinigung : 18 Tabellen
ISBN: 382741427X URL: http://www.gbv.de/du/services/agi/94B581161B6EC747C1256E3F005A8143/420000114903
Heidelberg [u.a.] : Spektrum, Akad. Verl., 2003
TUB_HH_Katalog
Tchobanoglous, George (Metcalf & Eddy, Inc., ;)
Wastewater engineering : treatment and reuse
ISBN: 0070418780 (alk. paper) ISBN: 0071122508 (ISE (*pbk))
Boston [u.a.] : McGraw-Hill, 2003
TUB_HH_Katalog
Henze, Mogens
Activated sludge models ASM1, ASM2, ASM2d and ASM3
ISBN: 1900222248
London : IWA Publ., 2002
TUB_HH_Katalog
Kunz, Peter
Umwelt-Bioverfahrenstechnik
Vieweg, 1992
Bauhaus-Universität., Arbeitsgruppe Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt (Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall, ;)
Abwasserbehandlung : Gewässerbelastung, Bemessungsgrundlagen, Mechanische Verfahren, Biologische Verfahren, Reststoffe aus der Abwasserbehandlung, Kleinkläranlagen
ISBN: 3860682725 URL: http://www.gbv.de/dms/weimar/toc/513989765_toc.pdf URL: http://www.gbv.de/dms/weimar/abs/513989765_abs.pdf
Weimar : Universitätsverl, 2006
TUB_HH_Katalog
Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall
DWA-Regelwerk
Hennef : DWA, 2004
TUB_HH_Katalog
Wiesmann, Udo (Choi, In Su; Dombrowski, Eva-Maria;)
Fundamentals of biological wastewater treatment
ISBN: 3527312196 (Gb.) URL: http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?id=2774611&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm
Weinheim : WILEY-VCH, 2007
TUB_HH_Katalog

Lehrveranstaltung L0203: Air Pollution Abatement
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Swantje Pietsch-Braune, Christian Eichler
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

In the lecture methods for the reduction of emissions from industrial plants are treated. At the beginning a short survey of the different forms of air pollutants is given. In the second part physical principals for the removal of particulate and gaseous pollutants form flue gases are treated. Industrial applications of these principles are demonstrated with examples showing the removal of specific compounds, e.g. sulfur or mercury from flue gases of incinerators.

Literatur

Handbook of air pollution prevention and control, Nicholas P. Cheremisinoff. - Amsterdam [u.a.] : Butterworth-Heinemann, 2002
Atmospheric pollution : history, science, and regulation, Mark Zachary Jacobson. - Cambridge [u.a.] : Cambridge Univ. Press, 2002
Air pollution control technology handbook, Karl B. Schnelle. - Boca Raton [u.a.] : CRC Press, c 2002
Air pollution, Jeremy Colls. - 2. ed. - London [u.a.] : Spon, 2002

Modul M0900: Ausgewählte Prozesse der Feststoffverfahrenstechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Grundlagen der Wirbelschichttechnologie (L0431) Vorlesung 2 2
Praktikum Wirbelschichttechnologie (L1369) Laborpraktikum 1 1
Technische Anwendungen der Partikeltechnologie (L0955) Vorlesung 2 2
Übungen zur Wirbelschichttechnologie (L1372) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Stefan Heinrich
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Kenntnisse aus dem Modul Partikletechnologie I
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, beispielhaft die Zusammenstellung von Prozessen der Feststoffverfahrenstechnik aus Apparaten und Verfahren der Partikeltechnologie zu beschreiben und das Zusammenwirken einzelner Teilprozesse in einem Gesamtprozess erläutern.

Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage, Aufgabenstellungen in der Feststoffverfahrenstechnik zu analysieren und geeignete Prozessketten zusammenzustellen.



Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Studierende sind in der Lage fachspezifische Inhalte in wissenschaftlicher Weise zu diskutieren.
Selbstständigkeit Studierende sind dazu in der Lage fachspezifisches Wissen selbstständig zu vertiefen und in wissenschaftlicher Weise zu diskutieren.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Schriftliche Ausarbeitung drei Berichte (pro Versuch ein Bericht) à 5-10 Seiten
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0431: Fluidization Technology
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Stefan Heinrich
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Introduction: definition, fluidization regimes, comparison with other types of gas/solids reactors
Typical fluidized bed applications
Fluidmechanical principle
Local fluid mechanics of gas/solid fluidization
Fast fluidization (circulating fluidized bed)
Entrainment
Solids mixing in fluidized beds
Application of fluidized beds to granulation and drying processes


Literatur

Kunii, D.; Levenspiel, O.: Fluidization Engineering. Butterworth Heinemann, Boston, 1991.


Lehrveranstaltung L1369: Practical Course Fluidization Technology
Typ Laborpraktikum
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Stefan Heinrich
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Experiments:

  • Determination of the minimum fluidization velocity
  • heat transfer
  • granulation
  • drying


Literatur

Kunii, D.; Levenspiel, O.: Fluidization Engineering. Butterworth Heinemann, Boston, 1991.


Lehrveranstaltung L0955: Technische Anwendungen der Partikeltechnologie
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Werner Sitzmann
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Auf der Basis physikalischer Grundlagen werden die Grundoperationen Mischen, Trennen, Agglomerieren und Zerkleinern hinsichtlich ihrer technischen Anwendung aus Sicht des Praktikers diskutiert. Es werden Maschinen und Apparate vorgestellt, deren Aufbau und Wirkungsweise erklärt und ihre Einbindung in Produktionsprozesse der Chemie, der Lebens- und Futtermitteltechnik sowie der Endsorgungs- und Recyclingindustrie veranschaulicht.
Literatur Stieß M: Mechanische Verfahrenstechnik I und II, Springer - Verlag, 1997
Lehrveranstaltung L1372: Exercises in Fluidization Technology
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Stefan Heinrich
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Exercises and calculation examples for the lecture Fluidization Technology


Literatur

Kunii, D.; Levenspiel, O.: Fluidization Engineering. Butterworth Heinemann, Boston, 1991.


Modul M1354: Advanced Fuels

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Biokraftstoffe der 2. Generation und Strombasierte Kraftstoffe (L2414) Vorlesung 2 2
Kohlenstoffdioxid als ökonomische Determinante im Mobilitätssektor (L1926) Vorlesung 1 1
Mobilität und Klimaschutz (L2416) Gruppenübung 2 2
Nachhaltigkeitsaspekte und regulatorischer Rahmen (L2415) Vorlesung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Bachelorabschluss in Verfahrenstechnik, Bioverfahrenstechnik oder Energie- und Umwelttechnik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden lernen innerhalb des Moduls verschiedene Bereit­stellungspfade zur Herstellung von Advanced Fuels (Biokraftstoffe wie z. B. Alcohol-to-Jet; Strom-basierte Kraftstoffe wie z. B. Power-to-Liquid) kennen. Dazu werden die verschiedenen Verfahrensketten erläutert und die regulatorischen Rahmenbedingungen für eine nachhaltige Kraftstoff­produktion beleuchtet. Hierzu gehören beispielsweise die Anforde­rungen der Erneuerbare-Energien-Richtlinie II sowie die Voraus­setzungen und Aspekte für einen Markthochlauf dieser Kraftstoffe. Für die ganzheitliche Bewertung der verschiedenen Kraftstoff­optionen werden diese abschließend unter ökologischen und ökonomischen Faktoren betrachtet. 


Fertigkeiten

Die Studierenden sind nach erfolgreicher Teilnahme des Moduls in der Lage zur Lösung von Simulations- und Anwendungsaufgaben der erneuerbaren Energietechnik: 

  • Modulübergreifende Lösungsansätze zur Auslegung und Darstellung von Kraftstoffproduktionsprozessen bzw. den entsprechenden Bereitstellungsketten
  • Umfangreiche Analyse verschiedener Kraftstoffbereit­stellungsoptionen in technischer, ökologischer und ökonomischer Sicht

Durch aktive Diskussionen der verschiedenen Themenschwerpunkte innerhalb der Vorlesungen und Übungen des Moduls verbessern die Studierenden das Verständnis und die Anwendung der theoretischen Grundlagen und sind so in der Lage das Gelernte auf die Praxis zu übertragen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können wissenschaftliche Aufgabenstellungen fachspezifisch und fachübergreifend diskutieren und gemeinsame Lösungen entwickeln.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über die zu bear­beitende Fragestellung erschließen und sich das darin enthaltene Wissen aneignen. Sie sind fähig in Rücksprache mit Lehrenden ihren jeweiligen Lernstand konkret zu beurteilen und auf dieser Basis weitere Fragestellungen und die für die Lösung notwendigen Arbeitsschritte definieren.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 20 % Schriftliche Ausarbeitung Details werden in der ersten Veranstaltung bekannt gegeben.
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 2 Stunden Klausur
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L2414: Biokraftstoffe der 2. Generation und Strombasierte Kraftstoffe
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Martin Kaltschmitt
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Allgemeine Übersicht über verschiedene strombasierte Kraftstoffe und deren Prozesspfade, u.a. Power-to-Liquid Prozess (Fischer-Tropsch-Synthese, Methanol Synthese), Power-to-Gas (Sabatier-Prozess)
  • Herkunft, Herstellung und Verwendung der Kraftstoffe
Literatur
  • Vorlesungsskript
Lehrveranstaltung L1926: Kohlenstoffdioxid als ökonomische Determinante im Mobilitätssektor
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Karsten Wilbrand
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Allgemeine Übersicht über verschiedene Advanced Biofuels und deren Prozesspfade (u.a. Gas-to-Liquid, HEFA und Alcohol-to-Jet Prozesse)
  • Herkunft, Herstellung und Verwendung der Kraftstoffe


Literatur
  • Babu, V.: Biofuels Production. Beverly, Mass: Scrivener [u.a.], 2013
  • Olsson, L.: Biofuels. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2007
  • William, L. L.: Distillation Design and Control Using Aspen Simulation; ISBN-10: 0-471-77888-5
  • Perry, R.; Green, R.: Perry's Chemical Engineers' Handbook, 8th Edition, McGraw Hill Professional, 20
  • Sinnot, R. K.: Chemical Engineering Design, Elsevier, 2014
  • Kaltschmitt, M.; Neuling, U. (Ed.): Biokerosene - Status and Prospects; Springer, Berlin, Heidelberg, 2018



Lehrveranstaltung L2416: Mobilität und Klimaschutz
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Benedikt Buchspies, Dr. Karsten Wilbrand
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Anwendung der erlernten theoretischen Kenntnisse aus den jeweiligen Vorlesungen anhand konkreter Aufgaben aus der Praxis

  • Auslegung und Simulation von Teilprozessen der Produktionsprozesse in Aspen Plus ®
  • Ökologische und ökonomische Analyse von Kraftstoffbereitstellungspfaden
  • Einordnung von Fallbeispielen in geltende Regularien
Literatur
  • Skriptum zur Vorlesung
  • Aspen Plus® - Aspen Plus User Guide
Lehrveranstaltung L2415: Nachhaltigkeitsaspekte und regulatorischer Rahmen
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Benedikt Buchspies
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Gesamtheitliche Betrachtung der unterschiedlichen Kraftstoffpfade mit u. a folgenden Themenschwerpunkten:

  • Betrachtung der ökologischen Auswirkungen der verschiedenen Kraftstoffe
  • Ökonomische Betrachtung der verschiedenen alternativen Kraftstoffe
  • Regulatorischer Rahmen alternativer Kraftstoffe
  • Zertifizierung von alternativen Kraftstoffen
  • Markteinführungsmodelle alternativer Kraftstoffe
Literatur
  • European Commission - Joint Research Center (2010): International Reference Life Cycle Data System (ILCD) Handbook - General guide for Life Cycle Assessment - Detailed guidance. Joint Research Center (JRC) Institut for Environment and Sustainability, Luxembourg
  • Richtlinie (EU) 2018/2001 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 11. Dezember 2018 zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen

Fachmodule der Vertiefung Solare Energiesysteme

Innerhalb der Vertiefungsrichtung „Solare Energiesysteme“ werden weiterführende Kenntnisse in der theoretischen Funktionsweise von Photovoltaikzellen und der Eigenschaften der Materialien zur Herstellung dieser vermittelt. Zudem werden weiterführende Informationen zu Auslegung, Führung und Optimierung elektrischer Energiesysteme gelehrt, um Herausforderungen beim Einsatz solarer Energiesysteme in bestehenden Netzen aufzuzeigen und zu bewerten.

Innerhalb der Vertiefungsrichtung „Solare Energiesysteme“ haben Studierende die Möglichkeit ein Auslandssemester an der „University of Jordan“ in Amman, Jordanien, gefördert zu bekommen. Innerhalb dieses Auslandsaufenthaltes sollen zusätzliche Module im Bereich „Solare Energiesysteme“ belegt werden, deren Leistungspunkte an TUHH nach Absprache anerkannt werden. 

Weiterhin können Studierende innerhalb der Vertiefungsrichtung „Solare Energiesysteme“ in Kooperation mit der International Hellenic University in Thessaloniki, Griechenland das Modul "Modelling and simulation of Building Integrated Solar Energy systems" belegen, welches nach Absprache an der TUHH anerkannt werden kann. Der Austausch wird ebenfalls gefördert.

Studierende, welche beabsichtigen die Vertiefung „Solare Energiesysteme“ zu belegen, werden gebeten sich in jedem Falle frühzeitig an den Studiengangsleiter für weitere Informationen zum Studienverlauf und Auslandsaufenthalt zu wenden.

Modul M1343: Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde (L1894) Vorlesung 2 3
Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde (L2614) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde (L2613) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Bodo Fiedler
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Grundlagen aus der Chemie / Physik / Werkstoffkunde 
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können

- die Grundlagen  der Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) und ihrer Konstituenten (Faser / Matrix) wiedergeben und kennen die entsprechenden Prüf- und Analysemethoden.

- die komplexen Zusammenhänge  Struktur-Eigenschaftsbeziehung erklären.

- die Wechselwirkungen von chemischen Aufbau der Polymere, deren Verarbeitung mit den unterschiedlichen  Fasertypen unter Einbeziehung fachangrenzender Kontexte erläutern (z.B. Nachhaltigkeit, Umweltschutz).


Fertigkeiten

Studierende sind in der Lage standardisierte Berechnungsmethoden in einem angegebenen Kontext einzusetzen, um

  • mechanische Eigenschaften (Modul, Festigkeit) zu berechnen und die unterschiedlichen Materialien zu bewerten.
  • überschlägige Dimensionierung mit Hilfe der Netztheorie der Konstruktionselemente durchführen und bewerten.
  • für werkstoffliche Probleme geeignete Lösungen auszuwählen und zu Dimensionieren z.B. Steifigkeit, Korrosion, Festigkeit.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können

  • in heterogen Gruppen zu fundierten Arbeitsergebnissen kommen und diese dokumentieren.
  • angemessen Feedback geben und mit Rückmeldungen zu ihren eigenen Leistungen konstruktiv umgehen.


Selbstständigkeit

Studierende sind fähig,

- eigene Stärken und Schwächen einzuschätzen.

- ihren jeweiligen Lernstand konkret zu beurteilen und auf dieser Basis weitere Arbeitsschritte zu definieren.

- mögliche Konsequenzen ihres beruflichen Handelns einzuschätzen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Materialwissenschaft: Vertiefung Konstruktionswerkstoffe: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Kernqualifikation: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Pflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Materialwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1894: Structure and properties of fibre-polymer-composites
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Bodo Fiedler
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

- Microstructure and properties of the matrix and reinforcing materials and their interaction
- Development of composite materials
- Mechanical and physical properties
- Mechanics of Composite Materials
- Laminate theory
- Test methods
- Non destructive testing
- Failure mechanisms
- Theoretical models for the prediction of properties
- Application

Literatur Hall, Clyne: Introduction to Composite materials, Cambridge University Press
Daniel, Ishai: Engineering Mechanics of Composites Materials, Oxford University Press
Mallick: Fibre-Reinforced Composites, Marcel Deckker, New York
Lehrveranstaltung L2614: Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Bodo Fiedler
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
Literatur
Lehrveranstaltung L2613: Structure and properties of fibre-polymer-composites
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Bodo Fiedler
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
Literatur

Modul M0643: Optoelectronics I - Wave Optics

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Optoelektronik I: Wellenoptik (L0359) Vorlesung 2 3
Optoelektronik I: Wellenoptik (Übung) (L0361) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Dr. Alexander Petrov
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Basics in electrodynamics, calculus


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Students can explain the fundamental mathematical and physical relations of freely propagating optical waves.
They can give an overview on wave optical phenomena such as diffraction, reflection and refraction, etc. 
Students can describe waveoptics based components such as electrooptical modulators in an application oriented way.



Fertigkeiten

Students can generate models and derive mathematical descriptions in relation to free optical wave propagation.
They can derive approximative solutions and judge factors influential on the components' performance.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students can jointly solve subject related problems in groups. They can present their results effectively within the framework of the problem solving course.


Selbstständigkeit

Students are capable to extract relevant information from the provided references and to relate this information to the content of the lecture. They can reflect their acquired level of expertise with the help of lecture accompanying measures such as exam typical exam questions. Students are able to connect their knowledge with that acquired from other lectures.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Leistungspunkte 4
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Elektrotechnik: Vertiefung Nanoelektronik und Mikrosystemtechnik: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung HF-Technik, Optik und Elektromagnetische Verträglichkeit: Wahlpflicht
Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht
Microelectronics and Microsystems: Vertiefung Microelectronics Complements: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0359: Optoelectronics I: Wave Optics
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Alexander Petrov
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Introduction to optics
  • Electromagnetic theory of light
  • Interference
  • Coherence
  • Diffraction
  • Fourier optics
  • Polarisation and Crystal optics
  • Matrix formalism
  • Reflection and transmission
  • Complex refractive index
  • Dispersion
  • Modulation and switching of light
Literatur

Bahaa E. A. Saleh, Malvin Carl Teich, Fundamentals of Photonics, Wiley 2007 
Hecht, E., Optics, Benjamin Cummings, 2001
Goodman, J.W. Statistical Optics, Wiley, 2000
Lauterborn, W., Kurz, T., Coherent Optics: Fundamentals and Applications, Springer, 2002

Lehrveranstaltung L0361: Optoelectronics I: Wave Optics (Problem Solving Course)
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Alexander Petrov
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt see lecture Optoelectronics 1 - Wave Optics
Literatur

see lecture Optoelectronics 1 - Wave Optics

Modul M0932: Prozessmesstechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Prozessmesstechnik (L1077) Vorlesung 2 3
Prozessmesstechnik (L1083) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Roland Harig
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Elektrotechnik und der Messtechnik


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden besitzen ein Verständnis für prozessmesstechnische Zusammenhänge und Messtechnik weitverzweigter Anlagen. Die Studierenden kennen übliche Verfahren zur Verarbeitung und Übertragung von Signalen.


Fertigkeiten

Die Studierenden können komplexe Sensor- und Messdatenübertragungssysteme modellieren und bewerten. Hierbei steht insbesondere das systemorientierte Denken im Vordergrund.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Technische Zusammenhänge können in englischer Sprache kommuniziert werden.



Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, die notwendigen Informationen aus den angegebenen Literaturquellen zu beschaffen und in den Kontext der Vorlesung zu setzen. Sie können ihren Wissensstand mit Hilfe vorlesungsbegleitender Maßnahmen kontinuierlich reflektieren und auf dieser Basis ihren Lernprozess steuern. Sie können ihr erlangtes Wissen mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen (z.B. Grundlagen der Elektrotechnik, Analysis, Stochastische Prozesse, Nachrichtenübertragung) verknüpfen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Leistungspunkte 4
Studienleistung Keine
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 45 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Elektrotechnik: Vertiefung Regelungs- und Energiesystemtechnik: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1077: Prozessmesstechnik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Roland Harig
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Prozessmesstechnik im Rahmen der Prozessleittechnik
    • Aufgaben der Prozessmesstechnik
    • Instrumentierung von Prozessen
    • Klassifizierung der Aufnehmer
  • Systemtheorie in der Prozessmesstechnik
    • Allgemeine lineare Beschreibung der Aufnehmer
    • Mathematische Beschreibung von allgemeinen Zweitoren
    • Fourier- und Laplace-Transformation
  • Korrelationsmesstechnik
    • Bedeutung von Breitbandsignalen für die Korrelationsmesstechnik
    • Auto- und Kreuzkorrelationsfunktion, sowie Anwendungen
    • Störfestigkeit von Korrelationsverfahren
  • Übertragung von analogen und digitalen Messsignalen in der Prozessmesstechnik
    • Modulationsverfahren (Amplituden-/Frequenzmodulation)
    • Multiplexverfahren zur Datenübertragung
    • Analog-Digital-Wandler


Literatur

- Färber: „Prozeßrechentechnik“, Springer-Verlag 1994

- Kiencke, Kronmüller: „Meßtechnik“, Springer Verlag Berlin Heidelberg, 1995

- A. Ambardar: „Analog and Digital Signal Processing“ (1), PWS Publishing Company, 1995, NTC 339

- A. Papoulis: „Signal Analysis“ (1), McGraw-Hill, 1987, NTC 312 (LB)

- M. Schwartz: „Information Transmission, Modulation and Noise“ (3,4), McGraw-Hill, 1980, 2402095

- S. Haykin: „Communication Systems“ (1,3), Wiley&Sons, 1983, 2419072

- H. Sheingold: „Analog-Digital Conversion Handbook“ (5), Prentice-Hall, 1986, 2440072

- J. Fraden: „AIP Handbook of Modern Sensors“ (5,6), American Institute of Physics, 1993, MTB 346


Lehrveranstaltung L1083: Prozessmesstechnik
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Roland Harig
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1287: Risikomanagement, Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Angewandte Brennstoffzellentechnologie (L1831) Vorlesung 2 2
Risikomanagement in der Energiewirtschaft (L1748) Vorlesung 2 2
Wasserstofftechnologie (L0060) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Keine

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Mit Abschluss dieses Moduls können die Studierenden die Grundlagen des Risikomanagements unter Einbeziehung fachangrenzender Kontexte erläutern und die optimale Nutzung von Energiesystemen beschreiben.

Des Weiteren können die Studierenden solide theoretische Kenntnisse über die Potenziale und Anwendungen neuer Informationstechnologien in der Logistik wiedergeben und fachangrenzende Aspekte der Nutzung, Herstellung und Aufbereitung von Wasserstoff erläutern.

Fertigkeiten

Mit Abschluss dieses Moduls sind die Studierenden in der Lage Risiken von Energiesysteme unter energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen zu bewerten. Die beinhaltet auch, dass die Studierenden unter anderem in der Lage sind Risiken in der Einsatzplanung von Kraftwerkparks aus technischer, ökonomischer und ökologischer Sicht zu beurteilen.

In diesem Zusammenhang können die Studierenden auch die Potenziale von Logistik- und Informationstechnologie insbesondere auf energetische Problemstellungen einschätzen.

Zusätzlich sind die Studierenden in der Lage den Energieträger Wasserstoff auf seine Anwendungsmöglichkeiten, die gegebene Sicherheit und bezüglich der vorhandenen Nutzungspotenziale und -grenzen zu beschreiben und aus technischer, ökologischer und ökonomischer Sicht zu beurteilen. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können Problemstellungen in den angrenzenden Themengebieten im Bereich erneuerbarer Energien, die innerhalb des Moduls vertieft wurden, diskutieren.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über die Schwerpunkte der Vorlesungen erschließen und sich das enthaltene Wissen aneignen. Auf diese Weise erkennen sich eigenständig Schwächen innerhalb ihres Leistungsstandes.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 3 Stunden Klausur
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1831: Angewandte Brennstoffzellentechnologie
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Klaus Bonhoff
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Die Vorlesung gibt einen Einblick in die vielfältigen Nutzungsmöglichkeiten von Brennstoffzellen im Energiesystem (Strom, Wärme und Verkehr). Dazu werden für einzelne Brennstoffzellentypen und anwendungsorientierten Anforderungsprofile  dargestellt und diskutiert; auch im Systemvergleich mit alternativen Technologien. Für die einzelnen Varianten wird der aktuelle Stand der Technologie mit Praxisbeispielen aus Deutsch­land und weltweit vorgestellt. Auch wird auf die sich abzeichnenden Entwicklungstendenzen und Entwicklungslinien - und die in den kommenden Jahren zu erwartenden Technologien - eingegangen. Neben den technischen Aspekten, die den Schwerpunkt der Veranstaltung darstellen, werden auch energie-, umwelt- und industriepolitische Aspekte - auch im Kontext der sich verändernden Gegebenheiten im deutschen und internationalen Energiesystem - diskutiert.
Thema Inhalte
Einführung in die Brennstoffzellentechnologie
  • Nachhaltiges Energiesystem (Ausbau erneuerbarer Energien, Dezentralisierung, …)
  • Sektorkopplung (Strom, Wärme, Verkehr)
  • Politischer Rahmen (Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie, …)
  • Regulativer Rahmen (EU-Richtlinien, Nationale Gesetzgebung)
  • Vorteile der Brennstoffzelle (Systemwirkungsgrad, Emissionen, …)
  • Innovationsprozess / Einordnung BZ
  • Anwendungsfelder für Brennstoffzellensysteme (Verkehr: Pkw, Busse (ÖPNV), Schiene; stationär: Hausenergieversorgung, KWK Industrie/Gewerbe; Spezielle Märkte: Logistikanwendungen (Gabelstapler, Flughäfen, …), Stromversorgung für kritische Infrastrukturen (Behördenfunk, Telekommunikation, autarke Energiesysteme, …)
Technische Grundlagen von Brennstoffzellensystemen
  • Einordnung unterschiedlicher Brennstoffzellentypen (Hochtemperatur-, Niedertemperaturbrennstoffzellen)
  • Anwendungsspezifische Systemanforderungen
Brennstoffzellen-Pkw
  • Historie
  • Status Quo (Systemkonzepte, Speichertechnologien, …)
  • Internationaler Vergleich (Automobilindustrie, Politik, …)
  • Aktuelle Entwicklungen und Herausforderungen
Wasserstoffinfrastruktur für Brennstoffzellen-Pkw
  • Tankstellentechnologie
  • Ausbau von Tankstellennetzwerken (D, EU, weltweit)
  • Wasserstoff aus erneuerbaren Energien
Brennstoffzellenbusse
  • Alternativen für emissionsfreien ÖPNV
  • Anbieter
  • Anforderungen für Busbetreiber (Infrastruktur, Werkstätten, …)
  • Status Quo/Perspektiven
Brennstoffzellen für die Schiene
  • Nicht-elektrifizierte Nebenstrecken in Deutschland
  • Aktuelle Aktivitäten
  • Perspektiven
Brennstoffzellen auf Schiffen und in der Luftfahrt
  • Rahmenbedingungen für die maritime Wirtschaft
  • Kraftstoffe für Schiffsanwendungen
  • Anforderungen und Systemkonfigurationen für Schiffe
Stationäre Brennstoffzellen in der Hausenergieversorgung
  • Systemvergleich (Strom und Wärme separat)
  • Status Quo
  • Markteinführung
Kraft-Wärme-Kopplung in stationären Brennstoffzellen in gewerblichen und industriellen Anwendungen
  • Systemvergleich (Strom und Wärme separat)
  • Status Quo
Brennstoffzellen in der Logistik und für die Stromversorgung für kritische Infrastrukturen
  • Gabelstapler
  • Anwendungsbeispiel Flughafen
  • Back-up Power / Notstromversorgung (Telekommunikation, Behördenfunk, …)
  • Autarke Energiesysteme (Inselstromversorgung, …)
Literatur

Vorlesungsunterlagen

Lehrveranstaltung L1748: Risikomanagement in der Energiewirtschaft
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Christian Wulf
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Grundlagen des Risikomanagements
    • Begriffsdefinition
    • Risikoarten
    • Riskomanagementprozess
    • Enterprise Risk Management
  • Märkte und Instrumente im Energiehandel
    • Termin- und Spotkontrakte
    • Notierungen an Energiemärkten
    • Optionen
  • Kennzahlendefinition
    • Bewertung von Marktrisiken
    • Bewertung von Adressrisiken
    • Bewertung von operationellen Risiken
    • Bewertung von Liquiditätsriseken
  • Risikomonitoring- und Reporting
  • Risikobehandlung
Literatur
  • Roggi, O. (2012): Risk Taking: A Corporate Governance Perspective, International Finance Corporation, New York
  • Hull, J. C. (2012): Options, Futures, and other Derivatives, 8. Auflage, Pearson Verlag, New York
  • Albrecht, P.; Maurer, R. (2008): Investment- und Risikomanagement, 3. Auflage, Schäffer-Poeschel Verlag, Stuttgart
  • Rittenberg, L.; Martens, F. (2012): Understanding and Communicating Risk Appetite, Treadway Commission, Durham
Lehrveranstaltung L0060: Wasserstofftechnologie
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Jun.-Prof. Julian Jepsen
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Energiewirtschaft
  2. Wasserstoffwirtschaft
  3. Vorkommen und Eigenschaften von Wasserstoff
  4. Herstellung von Wasserstoff (aus Kohlenwasserstoffen und durch Elektrolyse)
  5. Trennung und Reinigung
  6. Speicherung und Transport von Wasserstoff
  7. Sicherheit
  8. Brennstoffzellen
  9. Projekte


Literatur
  • Skriptum zur Vorlesung
  • Winter, Nitsch: Wasserstoff als Energieträger
  • Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry
  • Kirk, Othmer: Encyclopedia of Chemical Technology
  • Larminie, Dicks: Fuel cell systems explained


Modul M1425: Leistungselektronik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Leistungselektronik (L2053) Vorlesung 2 4
Leistungselektronik (L2054) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Elektrotechnik


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen Den Studierenden werden die Grundlagen der Stromrichtertechnik und der modernen Leistungselektronik vermittelt. Ferner werden die wesentlichen Eigenschaften konventioneller und moderner Leistungshalbleiter vorgestellt und deren Ansteuerverfahren präsentiert. Ebenso lernen die Studierenden die wichtigsten Schaltungstopologien der selbstgeführten Stromrichter und deren Steuerverfahren kennen.
Fertigkeiten Neben den Grundlagen der Stromrichterkommutierung lernen die Studierenden Methoden zur Bestimmung der Durchlass- und Schaltverluste der Bauelemente kennen. An einfachen Beispielen lernen die Teilnehmer Methoden zur mathematischen Beschreibung des Übertragungsverhaltens leistungselektronischer Schaltungen kennen.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Die Studierenden können Problemstellungen in angrenzenden Themengebieten im Bereich der Photovoltaik und Leistungselektronik mit Kommilitonen diskutieren.
Selbstständigkeit Die Studierenden können sich selbstständig Quellen auf Basis der Vorlesungsschwerpunkte über das Fachgebiet erschließen und das erlangte Wissen auf weitere Bereich übertragen.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Elektrotechnik: Vertiefung Regelungs- und Energiesystemtechnik: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L2053: Leistungselektronik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Klaus Hoffmann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Grundlagen der Leistungselektronik
    • Einteilung der Stromrichter nach ihrer inneren und äußeren Wirkungsweise
    • Vorstellung von modernen Umrichtersystemen
  • Einführung Leistungshalbleiter
    • Einsatzgebiete und Einsatzgrenzen moderner Leistungshalbleiter
    • Leistungsdioden und konventionelle Leistungshalbleiter (Thyristor und GTO)
    • Moderne Leistungshalbleiter: Leistungs-MOSFET, IGBT und IGCT
    • Durchlass- und Schaltverluste
    • Kommutierungsvorgänge in modernen Stromrichterschaltungen
    • Entwicklungstrends im Bereich Leistungshalbleiter
  • Einführung in selbstgeführte Stromrichterschaltungen
    • Gleichstromwandler mit abschaltbaren Leistungshalbleitern
    • Steuerverfahren (Pulsweitenmodulation, Toleranzbandregelung)
    • H-Brückentopologie mit modernen abschaltbaren Leistungshalbleitern in getakteten Wechselrichter-und Gleichrichterbetrieb
    • Dreiphasige Brückenschaltung mit modernen abschaltbaren Leistungshalbleitern
  • Kurze Einführung in die netzgeführten Stromrichterschaltungen
Literatur

Hilfsblätter und Literaturhinweise werden im Rahmen der Vorlesung ausgeteilt.

Lehrveranstaltung L2054: Leistungselektronik
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Klaus Hoffmann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0515: Energieinformationssysteme und Elektromobilität

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Elektrische Energiesysteme II: Betrieb und Informationssysteme elektrischer Energienetze (L1696) Vorlesung 3 4
Elektromobilität (L1833) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Grundlagen der Elektrotechnik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können über die elektrische Energietechnik im Bereich Erneuerbarer Energien einen Überblick geben. Möglichkeiten der Integration von erneuerbaren Energieanlagen in das bestehende Netz, der elektrischen Speichermöglichkeiten und der elektrischen Energieübertragung und- verteilung können sie detailliert erläutern und kritisch dazu Stellung beziehen.

Fertigkeiten

Mit Abschluss dieses Moduls sind die Studierenden in der Lage das erlernte Fachwissen in Aufgabenstellungen zur Auslegung, Integration oder Entwicklung erneuerbarer Energiesysteme angemessen anzuwenden und die Ergebnisse einzuschätzen und zu beurteilen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können fachspezifische und fachübergreifende Diskussionen führen, Ideen weiterentwickeln und ihre eigenen Arbeitsergebnissen vor anderen vertreten. 

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über die Schwerpunkte der Vorlesung erschließen und das darin enthaltene Wissen aneignen. 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 40 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1696: Elektrische Energiesysteme II: Betrieb und Informationssysteme elektrischer Energienetze
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christian Becker
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Stationäre Modellierung elektrischer Energiesysteme
    • konventionelle Komponenten
    • leistungselektronische Netzregler (FACTS) und HGÜ
    • Netzmodellierung
  • Netzbetrieb
    • Prozess der elektrischen Energieversorgung
    • Netz-/Systemführung
    • Netzbereitstellung
  • Netzleittechnik und Netzleitsysteme
    • Informations- und Kommunikationstechnik elektrischer Energiesysteme
    • IT-Architekturen der Stations-, Feld- und Netzleitebene
    • IT-Integration (Energiemarkt / Engpassmanagement / Asset Management)
    • Entwicklungstrends in der Leittechnik
    • Smart Grids
  • Funktionen und stationäre Berechnungen für den Netzbetrieb
    • Lastflussberechnungsmethoden
    • Sensitivitätsanalyse und Lastflusssteuerung
    • Sensitivitätsanalyse
    • Betriebsoptimierung
    • Symmetrische Kurzschlussberechnung
    • Unsymmetrische Fehlerstromberechnung
      • symmetrische Komponenten
      • Berechnung unsymmetrischer Fehler
    • Netzzustandsabschätzung
Literatur

E. Handschin: Elektrische Energieübertragungssysteme, Hüthig Verlag

B. R. Oswald: Berechnung von Drehstromnetzen, Springer-Vieweg Verlag

V. Crastan: Elektrische Energieversorgung Bd. 1 & 3, Springer Verlag

E.-G. Tietze: Netzleittechnik Bd. 1 & 2, VDE-Verlag

Lehrveranstaltung L1833: Elektromobilität
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Klaus Bonhoff
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Einführung und Umfeld
  • Definition von Elektrofahrzeugen
  • Exkurs: Elektrofahrzeuge mit Brennstoffzelle
  • Markthochlauf von Elektroautos
  • Politischer / Regulativer Rahmen
  • Historischer Rückblick
  • Portfolio der Elektrofahrzeuge / Einsatzbeispiele
  • Mild-Hybrids mit 48 Volt-Technologie
  • Lithium-Ionen Batterie inkl. Kosten, Roadmap, Produktion, Rohstoffe
  • Fahrzeugintegration
  • Energieverbrauch von Elektroautos
  • Batterielebensdauer
  • Ladeinfrastruktur
  • Elektrischer Straßengüterverkehr
  • Elektrischer ÖPNV / SPNV
  • Batteriesicherheit
Literatur Vorlesungsunterlagen/ lecture material

Modul M0540: Transport Processes

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Mehrphasenströmungen (L0104) Vorlesung 2 2
Reaktorauslegung unter Nutzung lokaler Transportprozesse (L0105) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Wärme- und Stofftransport in der Verfahrenstechnik (L0103) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Michael Schlüter
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse All lectures from the undergraduate studies, especially mathematics, chemistry, thermodynamics, fluid mechanics, heat- and mass transfer.
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Students are able to:

  • describe transport processes in single- and multiphase flows and they know the analogy between heat- and mass transfer as well as the limits of this analogy.
  • explain the main transport laws and their application as well as the limits of application.
  • describe how transport coefficients for heat- and mass transfer can be derived experimentally.
  • compare different multiphase reactors like trickle bed reactors, pipe reactors, stirring tanks and bubble column reactors.
  • are known. The Students are able to perform mass and energy balances for different kind of reactors. Further more the industrial application of multiphase reactors for heat- and mass transfer are known.
Fertigkeiten

The students are able to:

  • optimize multiphase reactors by using mass- and energy balances,
  • use transport processes for the design of technical processes,
  • to choose a multiphase reactor for a specific application.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students are able to discuss in international teams in english and develop an approach under pressure of time.

Selbstständigkeit

Students are able to define independently tasks, to solve the problem "design of a multiphase reactor". The knowledge that s necessary is worked out by the students themselves on the basis of the existing knowledge from the lecture. The students are able to decide by themselves what kind of equation and model is applicable to their certain problem. They are able to organize their own team and to define priorities for different tasks.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 15 Minuten Vortrag + 90 Minuten Multiple Choice Klausur
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0104: Multiphase Flows
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Interfaces in MPF (boundary layers, surfactants)
  • Hydrodynamics & pressure drop in Film Flows
  • Hydrodynamics & pressure drop in Gas-Liquid Pipe Flows
  • Hydrodynamics & pressure drop in Bubbly Flows
  • Mass Transfer in Film Flows
  • Mass Transfer in Gas-Liquid Pipe Flows
  • Mass Transfer in Bubbly Flows
  • Reactive mass Transfer in Multiphase Flows
  • Film Flow: Application Trickle Bed Reactors
  • Pipe Flow: Application Turbular Reactors
  • Bubbly Flow: Application Bubble Column Reactors
Literatur

Brauer, H.: Grundlagen der Einphasen- und Mehrphasenströmungen. Verlag Sauerländer, Aarau, Frankfurt (M), 1971.
Clift, R.; Grace, J.R.; Weber, M.E.: Bubbles, Drops and Particles, Academic Press, New York, 1978.
Fan, L.-S.; Tsuchiya, K.: Bubble Wake Dynamics in Liquids and Liquid-Solid Suspensions, Butterworth-Heinemann Series in Chemical Engineering, Boston, USA, 1990.
Hewitt, G.F.; Delhaye, J.M.; Zuber, N. (Ed.): Multiphase Science and Technology. Hemisphere Publishing Corp, Vol. 1/1982 bis Vol. 6/1992.
Kolev, N.I.: Multiphase flow dynamics. Springer, Vol. 1 and 2, 2002.
Levy, S.: Two-Phase Flow in Complex Systems. Verlag John Wiley & Sons, Inc, 1999.
Crowe, C.T.: Multiphase Flows with Droplets and Particles. CRC Press, Boca Raton, Fla, 1998.

Lehrveranstaltung L0105: Reactor Design Using Local Transport Processes
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

In this Problem-Based Learning unit the students have to design a multiphase reactor for a fast chemical reaction concerning optimal hydrodynamic conditions of the multiphase flow. 

The four students in each team have to:

  • collect and discuss material properties and equations for design from the literature,
  • calculate the optimal hydrodynamic design,
  • check the plausibility of the results critically,
  • write an exposé with the results.

This exposé will be used as basis for the discussion within the oral group examen of each team.

Literatur see actual literature list in StudIP with recent published papers
Lehrveranstaltung L0103: Heat & Mass Transfer in Process Engineering
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Michael Schlüter
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Introduction - Transport Processes in Chemical Engineering
  • Molecular Heat- and Mass Transfer: Applications of Fourier's and Fick's Law
  • Convective Heat and Mass Transfer: Applications in Process Engineering
  • Unsteady State Transport Processes: Cooling & Drying
  • Transport at fluidic Interfaces: Two Film, Penetration, Surface Renewal
  • Transport Laws & Balance Equations  with turbulence, sinks and sources
  • Experimental Determination of Transport Coefficients
  • Design and Scale Up of Reactors for Heat- and Mass Transfer
  • Reactive Mass Transfer 
  • Processes with Phase Changes – Evaporization and Condensation 
  • Radiative Heat Transfer - Fundamentals
  • Radiative Heat Transfer - Solar Energy

Literatur
  1. Baehr, Stephan: Heat and Mass Transfer, Wiley 2002.
  2. Bird, Stewart, Lightfood: Transport Phenomena, Springer, 2000.
  3. John H. Lienhard: A Heat Transfer Textbook,  Phlogiston Press, Cambridge Massachusetts, 2008.
  4. Myers: Analytical Methods in Conduction Heat Transfer, McGraw-Hill, 1971.
  5. Incropera, De Witt: Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Wiley, 2002.
  6. Beek, Muttzall: Transport Phenomena, Wiley, 1983.
  7. Crank: The Mathematics of Diffusion, Oxford, 1995. 
  8. Madhusudana: Thermal Contact Conductance, Springer, 1996.
  9. Treybal: Mass-Transfer-Operation, McGraw-Hill, 1987.




Modul M1710: Smart-Grid-Technologien

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Smart-Grid-Technologien (L2706) Vorlesung 3 4
Smart-Grid-Technologien (L2707) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Christian Becker
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Elektrotechnik,

Grundlagen der Regelungstechnik,

Mathematik I, II, III

Elektrische Energiesysteme I

Elektrische Energiesysteme II

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können Verfahren und Technologien zum Betrieb von Smart Grids (intelligente Verteilernetze) detailliert erläutern und kritisch bewerten.

Fertigkeiten

Mit Abschluss dieses Moduls sind die Studierenden in der Lage, die Auswirkungen neuer Technologien (z. B. erneuerbare Energien, Energiespeicher und Demand-Response) auf das Stromnetz zu analysieren. Sie können Techniken der "Computational Intelligence" verstehen und auf Probleme des Verteilnetzbetriebs anwenden. Sie können auch erklären, welche IKT-Technologien (wie digitale Zwillinge und IoT) für den Betrieb von Verteilernetzen relevant und geeignet sind. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können fachspezifische und fachübergreifende Diskussionen führen, Ideen weiterentwicklen und ihre eigenen Arbeitsergebnissen vor anderen vertreten.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über die Schwerpunkte der Vorlesung erschließen und das darin enthaltene Wissen aneignen sowie im Rahmen weiterführender Forschungsaktivitäten nutzbar machen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Referat
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Elektrotechnik: Vertiefung Regelungs- und Energiesystemtechnik: Wahlpflicht
Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L2706: Smart-Grid-Technologien
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christian Becker, Dr. Davood Babazadeh
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe/SoSe
Inhalt

Vorstellung von Smart Grids

  • Intelligente Verteilnetze
  • Paradigmenwechsel: Digitalisierung & Nachhaltigkeit

Aufstrebende Technologien in Verteilnetzen

  • Dezentrale Energieversorgung (DER)
  • Batterie-Energiespeicher-Technologien (BES)
  • Sektorenkopplung & EV/V2G
  • Microgrids, Wechselrichter-basierte Systeme
  • Modellierung und Steuerung von PV & BESS

Verteilnetzmanagement & Analyse

  • Verteilnetzstruktur (Beispiel Hamburg)
  • Architektur und Funktionen des Verteilnetzmanagements und -betriebs
    • Fehlererkennung, Isolierung & Wiederherstellung
    • Selbstheilung in Verteilnetzen
    • Volt-Var-Optimierung
    • Lastfluss in Verteilnetzen
  • Demand Side Management & Demand Response
  • Laborübung (Smart Grid Betrieb)

Rechnerische Intelligenz und Optimierungstechniken

  • Rechnerische Herausforderungen im Smart Grid
  • Heuristische & analytische Optimierungsmethoden
  • Intelligente Systeme (Expertensysteme, ML/AL)
  • Anwendungen (optimaler Lastfluss, Platzierung reaktiver Kondensatoren)
  • Laborübung (Optimierungsformulierung)

ICT-Technologien für intelligente Stromnetze

  • Fortschrittliche Metering-Technologien: Intelligente Zähler, RTU, PMU 
  • Telekommunikationssysteme in Smart Grids (Netzwerkgrundlagen und -technologien)
  • Interoperabilität in Smart Grids
    • Smart-Grid-Architekturmodell
    • Automatisierungs- und Kommunikationsstandards (IEC 61850, c37.118)
  • Cyber-Sicherheit
  • Laborübung (Grid-Automatisierungsprotokolle)

Praktische Erfahrungen: Stromnetz Hamburg (SNH) Perspektive

  • Definition von Smart Grid und dessen Anforderungen aus Sicht der Industrie
  • Netzdigitalisierung - Beispiele von Industrieprojekten
  • Flexibles Lastmanagement
  • Integration von Elektromobilität & Verkehrssektor

Studienbesuche:

  • Digitales Umspannwerk in Harburg
  • Elektrobus-Ladestation 
  • Stromnetz Hamburg Leitstand
Literatur
  • Buchholz and Styczynski - 2020 - “Smart Grids: Fundamentals and Technologies in Electric Power Systems of the Future”, Springer
  • Bernardon and Garcia - 2018 - “Smart Operation for Power Distribution Systems: Concepts and Applications”, Springer
  • Momoh, 2012; “Smart Grid: Fundamentals of Design and Analysis”, Wiley
Lehrveranstaltung L2707: Smart-Grid-Technologien
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christian Becker, Dr. Davood Babazadeh
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe/SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1354: Advanced Fuels

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Biokraftstoffe der 2. Generation und Strombasierte Kraftstoffe (L2414) Vorlesung 2 2
Kohlenstoffdioxid als ökonomische Determinante im Mobilitätssektor (L1926) Vorlesung 1 1
Mobilität und Klimaschutz (L2416) Gruppenübung 2 2
Nachhaltigkeitsaspekte und regulatorischer Rahmen (L2415) Vorlesung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Bachelorabschluss in Verfahrenstechnik, Bioverfahrenstechnik oder Energie- und Umwelttechnik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden lernen innerhalb des Moduls verschiedene Bereit­stellungspfade zur Herstellung von Advanced Fuels (Biokraftstoffe wie z. B. Alcohol-to-Jet; Strom-basierte Kraftstoffe wie z. B. Power-to-Liquid) kennen. Dazu werden die verschiedenen Verfahrensketten erläutert und die regulatorischen Rahmenbedingungen für eine nachhaltige Kraftstoff­produktion beleuchtet. Hierzu gehören beispielsweise die Anforde­rungen der Erneuerbare-Energien-Richtlinie II sowie die Voraus­setzungen und Aspekte für einen Markthochlauf dieser Kraftstoffe. Für die ganzheitliche Bewertung der verschiedenen Kraftstoff­optionen werden diese abschließend unter ökologischen und ökonomischen Faktoren betrachtet. 


Fertigkeiten

Die Studierenden sind nach erfolgreicher Teilnahme des Moduls in der Lage zur Lösung von Simulations- und Anwendungsaufgaben der erneuerbaren Energietechnik: 

  • Modulübergreifende Lösungsansätze zur Auslegung und Darstellung von Kraftstoffproduktionsprozessen bzw. den entsprechenden Bereitstellungsketten
  • Umfangreiche Analyse verschiedener Kraftstoffbereit­stellungsoptionen in technischer, ökologischer und ökonomischer Sicht

Durch aktive Diskussionen der verschiedenen Themenschwerpunkte innerhalb der Vorlesungen und Übungen des Moduls verbessern die Studierenden das Verständnis und die Anwendung der theoretischen Grundlagen und sind so in der Lage das Gelernte auf die Praxis zu übertragen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können wissenschaftliche Aufgabenstellungen fachspezifisch und fachübergreifend diskutieren und gemeinsame Lösungen entwickeln.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über die zu bear­beitende Fragestellung erschließen und sich das darin enthaltene Wissen aneignen. Sie sind fähig in Rücksprache mit Lehrenden ihren jeweiligen Lernstand konkret zu beurteilen und auf dieser Basis weitere Fragestellungen und die für die Lösung notwendigen Arbeitsschritte definieren.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 20 % Schriftliche Ausarbeitung Details werden in der ersten Veranstaltung bekannt gegeben.
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 2 Stunden Klausur
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L2414: Biokraftstoffe der 2. Generation und Strombasierte Kraftstoffe
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Martin Kaltschmitt
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Allgemeine Übersicht über verschiedene strombasierte Kraftstoffe und deren Prozesspfade, u.a. Power-to-Liquid Prozess (Fischer-Tropsch-Synthese, Methanol Synthese), Power-to-Gas (Sabatier-Prozess)
  • Herkunft, Herstellung und Verwendung der Kraftstoffe
Literatur
  • Vorlesungsskript
Lehrveranstaltung L1926: Kohlenstoffdioxid als ökonomische Determinante im Mobilitätssektor
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Karsten Wilbrand
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Allgemeine Übersicht über verschiedene Advanced Biofuels und deren Prozesspfade (u.a. Gas-to-Liquid, HEFA und Alcohol-to-Jet Prozesse)
  • Herkunft, Herstellung und Verwendung der Kraftstoffe


Literatur
  • Babu, V.: Biofuels Production. Beverly, Mass: Scrivener [u.a.], 2013
  • Olsson, L.: Biofuels. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2007
  • William, L. L.: Distillation Design and Control Using Aspen Simulation; ISBN-10: 0-471-77888-5
  • Perry, R.; Green, R.: Perry's Chemical Engineers' Handbook, 8th Edition, McGraw Hill Professional, 20
  • Sinnot, R. K.: Chemical Engineering Design, Elsevier, 2014
  • Kaltschmitt, M.; Neuling, U. (Ed.): Biokerosene - Status and Prospects; Springer, Berlin, Heidelberg, 2018



Lehrveranstaltung L2416: Mobilität und Klimaschutz
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Benedikt Buchspies, Dr. Karsten Wilbrand
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Anwendung der erlernten theoretischen Kenntnisse aus den jeweiligen Vorlesungen anhand konkreter Aufgaben aus der Praxis

  • Auslegung und Simulation von Teilprozessen der Produktionsprozesse in Aspen Plus ®
  • Ökologische und ökonomische Analyse von Kraftstoffbereitstellungspfaden
  • Einordnung von Fallbeispielen in geltende Regularien
Literatur
  • Skriptum zur Vorlesung
  • Aspen Plus® - Aspen Plus User Guide
Lehrveranstaltung L2415: Nachhaltigkeitsaspekte und regulatorischer Rahmen
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Benedikt Buchspies
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Gesamtheitliche Betrachtung der unterschiedlichen Kraftstoffpfade mit u. a folgenden Themenschwerpunkten:

  • Betrachtung der ökologischen Auswirkungen der verschiedenen Kraftstoffe
  • Ökonomische Betrachtung der verschiedenen alternativen Kraftstoffe
  • Regulatorischer Rahmen alternativer Kraftstoffe
  • Zertifizierung von alternativen Kraftstoffen
  • Markteinführungsmodelle alternativer Kraftstoffe
Literatur
  • European Commission - Joint Research Center (2010): International Reference Life Cycle Data System (ILCD) Handbook - General guide for Life Cycle Assessment - Detailed guidance. Joint Research Center (JRC) Institut for Environment and Sustainability, Luxembourg
  • Richtlinie (EU) 2018/2001 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 11. Dezember 2018 zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen

Fachmodule der Vertiefung Windenergiesysteme

Innerhalb der Vertiefung “Windenergiesysteme” werden weiterführende Kenntnisse zur Nutzung von Windenergie, sowohl im Onshore als auch im Offshore Bereich vermittelt. Insbesondere wird auf die maritimen und logistischen Randbedingungen zur Installation und Nutzung von Offshore Windkraftparks eingegangen. In diesem Zusammenhang wird auch der Umgang mit Risiken, die beim Bau und im Betrieb solcher großen Energieprojekte auftreten können, erläutert.

Zusätzlich werden in einem Modul die werkstoffspezifischen Grundlagen für die Zusammensetzung von Bestandteilen von Windenergieanlagen geschaffen.

Modul M1133: Hafenlogistik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Hafenlogistik (L0686) Vorlesung 2 3
Hafenlogistik (L1473) Gruppenübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Carlos Jahn
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse keine
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls …

  • die Entwicklung von Seehäfen (bezüglich der Funktionen der Häfen und der entsprechenden Terminals sowie der betreffenden Betreibermodellen) wiedergeben und diese in den historischen Kontext einordnen;
  • unterschiedliche Typen von Seehafenterminals und ihre spezifischen Charakteristika (Ladung, Umschlagstechnologien, logistische Funktionsbereiche) erläutern und diese bewerten;
  • gängige Planungsaufgaben (z. B. Liegeplatzplanung, Stauplanung, Yardplanung) auf Seehafenterminals analysieren sowie geeignete Ansätze (im Sinne von Methoden und Werkzeuge) zur Lösung dieser Planungsaufgaben erstellen;
  • zukünftige Entwicklungen und Trends hinsichtlich Planung und Steuerung innovativer Seehafenterminals benennen und problemorientiert diskutieren
Fertigkeiten

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage...

  • Funktionsbereiche in Häfen und in Seehafenterminals zu erkennen;
  • für Containerterminals passende Betriebssysteme zu definieren und zu bewerten;
  • statische Berechnungen hinsichtlich gegebener Randbedingungen wie z.B. erforderliche Kapazität (Stellplätze, Gerätebedarf, Kaimauerlänge, Hafenzufahrt) auf ausgewählten Terminaltypen durchzuführen;
  • zuverlässig einzuschätzen, welche Randbedingungen bei der statischen Planung von ausgewählten Terminaltypen in welchem Ausmaß gängige Logistikkennzahlen beeinflussen.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls…

  • das erworbene Wissen auf weitere Fragestellung der Hafenlogistik übertragen;
  • in Kleingruppen umfangreiche Aufgabenpakete diskutieren und erfolgreich organisieren;
  • in Kleingruppen Arbeitsergebnisse in verständlicher Form schriftlich dokumentieren und in angemessen Umfang präsentieren.


Selbstständigkeit

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls fähig…

  • Fachliteratur, darunter auch Normen, Richtlinien und Journal Papers, zu recherchieren, auszuwählen und sich die Inhalte eigenständig zu erarbeiten;
  • eigene Anteile an einer umfangreichen schriftlichen Ausarbeitung in Kleingruppen fristgerecht einzureichen und innerhalb eines festen Zeitrahmens gemeinschaftlich zu präsentieren.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 15 % Schriftliche Ausarbeitung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Infrastruktur und Mobilität: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Schiffbau und Meerestechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Maritime Technik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0686: Hafenlogistik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Carlos Jahn
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Hafenlogistik beschäftigt sich mit der Planung, Steuerung, Durchführung und Kontrolle von Materialflüssen und den dazugehörigen Informationsflüssen im System Hafen und seinen Schnittstellen zu zahlreichen Akteuren innerhalb und außerhalb des Hafengeländes.

Die außerordentliche Rolle des Seeverkehrs für den internationalen Handel erfordert sehr leistungsfähige Häfen. Diese müssen zahlreichen Anforderungen in Punkten Wirtschaftlichkeit, Geschwindigkeit, Sicherheit und Umwelt genügen. Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich die Vorlesung Hafenlogistik mit der Planung, Steuerung, Durchführung und Kontrolle von Materialflüssen und den dazugehörigen Informationsflüssen im System Hafen und seinen Schnittstellen zu zahlreichen Akteuren innerhalb und außerhalb des Hafengeländes. Die Veranstaltung Hafenlogistik zielt darauf ab, Verständnis über Strukturen und Prozesse in Häfen zu vermitteln. Schwerpunktmäßig werden unterschiedliche Typen von Terminals, ihre charakteristischen Layouts und das eingesetzte technische Equipment und die voranschreitende Digitalisierung sowie das Zusammenspiel der beteiligten Akteure thematisiert.

Außerdem werden regelmäßig renommierte Gastredner aus der Wissenschaft und Praxis eingeladen, um einige vorlesungsrelevante Themen aus alternativen Blickwinkeln zu beleuchten.

Folgende Inhalte werden in der Veranstaltung vermittelt:

  •   Vermittlung von Strukturen und Prozessen im Hafen
  •   Planung, Steuerung, Durchführung und Kontrolle von Material- und Informationsflüssen im Hafen
  •   Grundlagen unterschiedlicher Terminals, charakteristischer Layouts und des eingesetzten technischen Equipments
  •   Bearbeitung von aktuellen Fragenstellungen der Hafenlogistik  


Literatur
  • Alderton, Patrick (2013). Port Management and Operations.
  • Biebig, Peter and Althof, Wolfgang and Wagener, Norbert (2017). Seeverkehrswirtschaft: Kompendium.
  • Brinkmann, Birgitt. Seehäfen: Planung und Entwurf. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2005.
  • Büter, Clemens (2013). Außenhandel: Grundlagen internationaler Handelsbeziehungen.
  • Gleissner, Harald and Femerling, J. Christian (2012). Logistik: Grundlagen, Übungen, Fallbeispiele.
  • Jahn, Carlos; Saxe, Sebastian (Hg.). Digitalization of Seaports - Visions of the Future,  Stuttgart: Fraunhofer Verlag, 2017.
  • Kummer, Sebastian (2019). Einführung in die Verkehrswirtschaft
  • Lun, Y.H.V. and Lai, K.-H. and Cheng, T.C.E. (2010). Shipping and Logistics Management.
  • Woitschützke, Claus-Peter (2013). Verkehrsgeografie.
Lehrveranstaltung L1473: Hafenlogistik
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Carlos Jahn
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Inhalt der Übung ist die selbstständige Erstellung eines wissenschaftlichen Papers und einer dazugehörigen Präsentation zu einem aktuellen Thema der Hafenlogistik. Inhalt des Papers sind aktuelle Themen der Hafenlogistik, beispielsweise die zukünftigen Herausforderungen in Nachhaltigkeit und Produktivität von Häfen, die digitale Transformation von Terminals und Häfen oder die Einführung von neuen Regularien durch die International Maritime Organisation in Bezug auf das verifizierte Bruttogewicht von Containern. Aufgrund der internationalen Ausrichtung der Veranstaltung ist das Paper in englischer Sprache zu erstellen.

Literatur
  • Alderton, Patrick (2013). Port Management and Operations.
  • Biebig, Peter and Althof, Wolfgang and Wagener, Norbert (2017). Seeverkehrswirtschaft: Kompendium.
  • Brinkmann, Birgitt. Seehäfen: Planung und Entwurf. (2005) Berlin Heidelberg: Springer-Verlag.
  • Büter, Clemens (2013). Außenhandel: Grundlagen internationaler Handelsbeziehungen.
  • Gleissner, Harald and Femerling, J. Christian (2012). Logistik: Grundlagen, Übungen, Fallbeispiele.
  • Jahn, Carlos; Saxe, Sebastian (Hg.) (2017) Digitalization of Seaports - Visions of the Future,  Stuttgart: Fraunhofer Verlag.
  • Kummer, Sebastian (2019). Einführung in die Verkehrswirtschaft
  • Lun, Y.H.V. and Lai, K.-H. and Cheng, T.C.E. (2010). Shipping and Logistics Management.
  • Woitschützke, Claus-Peter (2013). Verkehrsgeografie.

Modul M0527: Marine Bodentechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Analyse meerestechnischer Systeme (L0068) Vorlesung 2 2
Analyse meerestechnischer Systeme (L0069) Gruppenübung 1 1
Offshore-Geotechnik (L0067) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Dr. Marvin Scherzinger
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Kenntnisse der Analysis und Differentialgleichungen

Grundkenntnisse der maritimen Technik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können über die grundlegendne Techniken zur Analyse von Offshore-Systemen, einschließlich der dazugehörigen Untersuchungen der Eigenschaften des Meeresbodens, eine Überblick geben und die dazugehörigen Inhalte unter Einbeziehung fachlich angrenzender Kontexte erläutern.


Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage dynamische Offshoresysteme modelltechnisch abzubilden und zu bewerten. Dafür sind sie sind sie zusätzlich in der Lage systemorientiert zudenken und komplexe System in Teilsysteme zu zerlegen. 


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

keine

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über das Fachgebiet erschließen, Wissen aneignen und auf neue Fragestellungen transformieren. Des Weiteren können die Studierenden innerhalb der Übungsstunden angeleitet durch Lehrende Ihren jeweiligen Lernstand konkret einschätzen und auf dieser Basis weitere Arbeitsschritte definieren.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 2 Stunden
Zuordnung zu folgenden Curricula Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Regenerative Energien: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0068: Analyse meerestechnischer Systeme
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Moustafa Abdel-Maksoud, Dr. Alexander Mitzlaff
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Hydrostatische Analyse
    • Auftrieb
    • Schwimmfähigkeit und Stabilität
  2. Hydrodynamische Analyse
    • Froude-Krylov-Kraft
    • Morison-Gleichung
    • Radiation und Diffraktion
    • transparente/kompakte Strukturen
  3. Bewertung meerestechnischer Konstruktionen: Verlässlichkeitstechniken (Sicherheit, Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit)
    • Kurzzeitbewertung
    • Langzeitbewertung: Extremereignisse
Literatur
  • G. Clauss, E. Lehmann, C. Östergaard. Offshore Structures Volume I: Conceptual Design and Hydrodynamics. Springer Verlag Berlin, 1992
  • E. V. Lewis (Editor), Principles of Naval Architecture ,SNAME, 1988
  • Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering
  • Proceedings of International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering
  • S. Chakrabarti (Ed.), Handbook of Offshore Engineering, Volumes 1-2, Elsevier, 2005
  • S. K. Chakrabarti, Hydrodynamics of Offshore Structures , WIT Press, 2001


Lehrveranstaltung L0069: Analyse meerestechnischer Systeme
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Moustafa Abdel-Maksoud, Dr. Alexander Mitzlaff
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0067: Offshore-Geotechnik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Jan Dührkop
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Überblick und Einführung Offshore-Geotechnik
  • Einführung in die Bodenmechanik
  • Offshore-Baugrunderkundung
  • Schwerpunktthema zyklische Einwirkungen
  • Geotechnische Bemessung von Offshore-Gründungen
  • Monopiles
  • Jackets
  • Schwergewichtgründungen
  • Geotechnische Vorerkundung für den Einsatz von Hubschiffen und -plattformen
Literatur
  • Randolph, M. and Gourvenec, S (2011): Offshore Geotechnical Engineering. Spon Press.
  • Poulos H.G. (1988): Marine Geotechnics. Unwin Hyman, London
  • BSH-Standard Baugrunderkundung für Offshore-Windenergieparks
  • Lesny K. (2010): Foundations for Offshore Wind Turbines. VGE Verlag, Essen.
  • EA-Pfähle (2012): Empfehlungen des Arbeitskreises Pfähle der DGGT. Ernst & Sohn, Berlin.


Modul M1132: Maritimer Transport

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Maritimer Transport (L0063) Vorlesung 2 3
Maritimer Transport (L0064) Gruppenübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Carlos Jahn
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können…

  • die an der maritimen Transportkette beteiligten Akteure hinsichtlich ihrer typischen Aufgaben darstellen;
  • in der Schifffahrt gängige Ladungsarten benennen sowie die zu den Ladungsarten entsprechenden Güter einordnen;
  • Betriebsformen in der Seeschifffahrt, die Transportoptionen und das Management in Transportnetzwerken erläutern;
  • Vor- und Nachteile der verschiedenen Verkehrsträger im Hinterland abwägen und auf die Praxis übertragen;
  • Potentiale der Digitalisierung in der Seeschifffahrt abschätzen.


Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage...

  • Transportart, Akteure und Funktionen der Akteure in der maritimen Lieferkette zu bestimmen;
  • mögliche Kostentreiber in einer Transportkette zu identifizieren und entsprechende Vorschläge zur Kostenreduktion zu empfehlen;
  • Material- und Informationsflüsse einer maritimen Logistikkette zu erfassen, abzubilden und systematisch zu analysieren, mögliche Probleme zu identifizieren und Lösungsvorschläge zu empfehlen;
  • Risikoabschätzungen von menschlichen Störungen auf die Supply Chain durchzuführen;
  • Unfälle im Bereich der Maritimen Logistik analysieren und hinsichtlich ihrer Relevanz im Alltag zu bewerten;
  • mit aktuellen Forschungsthemen im Bereich der maritimen Logistik differenziert umzugehen;
  • anhand von Szenarien den Einsatz einer Flotte planen;
  • verschiedene Prozessmodellierungsmethoden in einem bisher unbekannten Betätigungsfeld anzuwenden und die jeweiligen Vorteile herauszuarbeiten.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können…

  • in Kleingruppen umfangreiche Aufgabenpakete diskutieren und organisieren;
  • in Kleingruppen Arbeitsergebnisse dokumentieren und präsentieren.
Selbstständigkeit

Studierende sind fähig…

  • Fachliteratur, darunter auch Normen und Richtlinien, zu recherchieren und auszuwählen;
  • eigene Anteile an einer umfangreichen schriftlichen Ausarbeitung in Kleingruppen fristgerecht einzureichen.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Nein 15 % Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung Teilnahme an einem Planspiel und anschließende schriftliche Ausarbeitung
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Infrastruktur und Mobilität: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Maritime Technik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0063: Maritimer Transport
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Carlos Jahn
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Zu den generellen Aufgaben der maritimen Logistik zählen die Planung, Gestaltung, Durchführung und Steuerung von Material- und Informationsflüssen in der Logistikkette Schiff - Hafen - Hinterland. Ziel der Lehrveranstaltung ist es, den Studierenden Kenntnisse des maritimen Transports und der an der maritimen Transportkette beteiligten Akteure zu vermitteln. Hierbei wird, unter Beachtung der wirtschaftlichen Entwicklung, auf typische Problemfelder und Aufgaben eingegangen. Somit sind sowohl klassische Probleme als auch aktuelle Entwicklungen und Trends im Bereich der Maritimen Logistik berücksichtigt.

In der Vorlesung werden die Bestandteile der maritimen Logistikkette und die beteiligten Akteure beleuchtet sowie Risikoabschätzungen von menschlichen Störungen auf die Supply Chain erarbeitet. Darüber hinaus lernen Studierenden die Potentiale der Digitalisierung in der Seeschifffahrt, Insbesondere im Hinblick auf das Monitoring von Schiffen, abzuschätzen. Zudem sind Studierende in der Lage, für Flotten von Container- oder Trampschiffen eine Einsatzplanung zu entwerfen. Ein weiterer Inhalt der Vorlesung sind die verschiedenen Verkehrsträger im Hinterland, welche Studierenden nach Abschluss der Lehrveranstaltung hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile bewerten können.

Literatur
  • Clausen, Uwe and Geiger, Christiane. Verkehrs- und Transportlogistik. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2013.
  • Schönknecht, Axel. Maritime Containerlogistik: Leistungsvergleich von Containerschiffen in intermodalen Transportketten. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2009.
  • Rodrigue, Jean-Paul. Geography of Transport Systems. London New York: Routledge, 2020.
  • Stopford, Martin. Maritime Economics Routledge, 2009.
Lehrveranstaltung L0064: Maritimer Transport
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Carlos Jahn
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Bei der Gruppenübung im Modul "Maritimer Transport" werden den Studierenden durch das haptische Planspiel MARITIME grundlegende Kenntnisse über Akteure und Prozesse in maritimen Transportketten vermittelt. Weiterhin ermöglicht das Planspiel und die darauf aufbauende Gruppenarbeit das selbständige Erlernen verschiedener Prozessmodellierungstechniken und fördert die Kompetenzen der Studierenden im Bereich der Präsentation, Moderation und Diskussion.

Literatur
  • Brinkmann, Birgitt. Seehäfen: Planung und Entwurf. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2005.
  • Koch Susanne. Methoden des Prozessmanagements. In: Einführung in das Management von Geschäftsprozessen. Springer, Berlin, Heidelberg, 2011. 
  • Liebetruth, Thomas. Prozessmanagement in Einkauf und Logistik, Springer Gabler: Wiesbaden, 2020.
  • Schönknecht, Axel. Maritime Containerlogistik: Leistungsvergleich von Containerschiffen in intermodalen Transportketten. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2009.
  • Stopford, Martin. Maritime Economics Routledge, 2009


Modul M1343: Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde (L1894) Vorlesung 2 3
Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde (L2614) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde (L2613) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Bodo Fiedler
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Grundlagen aus der Chemie / Physik / Werkstoffkunde 
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können

- die Grundlagen  der Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) und ihrer Konstituenten (Faser / Matrix) wiedergeben und kennen die entsprechenden Prüf- und Analysemethoden.

- die komplexen Zusammenhänge  Struktur-Eigenschaftsbeziehung erklären.

- die Wechselwirkungen von chemischen Aufbau der Polymere, deren Verarbeitung mit den unterschiedlichen  Fasertypen unter Einbeziehung fachangrenzender Kontexte erläutern (z.B. Nachhaltigkeit, Umweltschutz).


Fertigkeiten

Studierende sind in der Lage standardisierte Berechnungsmethoden in einem angegebenen Kontext einzusetzen, um

  • mechanische Eigenschaften (Modul, Festigkeit) zu berechnen und die unterschiedlichen Materialien zu bewerten.
  • überschlägige Dimensionierung mit Hilfe der Netztheorie der Konstruktionselemente durchführen und bewerten.
  • für werkstoffliche Probleme geeignete Lösungen auszuwählen und zu Dimensionieren z.B. Steifigkeit, Korrosion, Festigkeit.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können

  • in heterogen Gruppen zu fundierten Arbeitsergebnissen kommen und diese dokumentieren.
  • angemessen Feedback geben und mit Rückmeldungen zu ihren eigenen Leistungen konstruktiv umgehen.


Selbstständigkeit

Studierende sind fähig,

- eigene Stärken und Schwächen einzuschätzen.

- ihren jeweiligen Lernstand konkret zu beurteilen und auf dieser Basis weitere Arbeitsschritte zu definieren.

- mögliche Konsequenzen ihres beruflichen Handelns einzuschätzen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Materialwissenschaft: Vertiefung Konstruktionswerkstoffe: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Kernqualifikation: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Pflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Materialwissenschaften: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1894: Structure and properties of fibre-polymer-composites
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Bodo Fiedler
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

- Microstructure and properties of the matrix and reinforcing materials and their interaction
- Development of composite materials
- Mechanical and physical properties
- Mechanics of Composite Materials
- Laminate theory
- Test methods
- Non destructive testing
- Failure mechanisms
- Theoretical models for the prediction of properties
- Application

Literatur Hall, Clyne: Introduction to Composite materials, Cambridge University Press
Daniel, Ishai: Engineering Mechanics of Composites Materials, Oxford University Press
Mallick: Fibre-Reinforced Composites, Marcel Deckker, New York
Lehrveranstaltung L2614: Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Bodo Fiedler
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
Literatur
Lehrveranstaltung L2613: Structure and properties of fibre-polymer-composites
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Bodo Fiedler
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
Literatur

Modul M1709: Angewandte Optimierung in der Energie- und Verfahrenstechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Angewandte Optimierung in der Energie- und Verfahrenstechnik (L2693) Integrierte Vorlesung 2 3
Angewandte Optimierung in der Energie- und Verfahrenstechnik (L2695) Gruppenübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Mirko Skiborowski
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen im Bereich der mathematischen Modellierung und numersichen Mathematik, sowie ein grundlegendes Verständniss verfahrenstechnsicher Prozesse.

Insbesondere die Inhalte des Moduls Prozess- und Anlagentechnik II

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Das Modul bietet einen generellen Einstieg in die Grundlagen und Möglichkeiten der angewandten mathematischen Optimierung und behandelt dabei Anwendungsgebiete auf unterschiedlichen Skalen von der Identifikation kinetischer Modelle, über die optimale Auslegung von Grundoperationen bis hin zur Optimierung ganzer (Teil-)prozesse und der Produktionsplanung. Dabei werden neben den Grundlagen der Klassifikation und Formulierung von Optimierungsproblemen, unterschiedliche Lösungsansätze und deren Anwendung diskutiert, wobei neben deterministischen gradientenbasierten Verfahren ebenfalls Metaheuristiken wie evolutionäre und genetische Algorithmen besprochen werden.

•Einführung in die angewandte Optimierung

• Formulierung von Optimierungsproblemen

• Lineare Optimierung

• Nichtlineare Optimierung

• Gemischt-ganzzahlige (nicht)lineare Optimierung

• Mehrkriterielle Optimierung

• Globale Optimierung

Fertigkeiten Studierende können nach erfolgreicher Teilnahme am Modul "Angeandte Optimierung in der Energie- und Verfahrenstechnik" die unterschiedlichen Arten von Optimierungsproblemen formulieren und in dafür geeigneiter Software wie Matlab und GAMS entsprechende Lösungsverfahren auszuwählen und weiterführende Lösungsstrategien zu entwickeln. Daüber hinaus sind Sie in der Lage die Ergebnisse entsprechend zu interpretieren und kritisch zu prüfen.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende sind in der Lage:

•in heterogenen Kleingruppen gemeinsam Lösungswege zu erarbeiten
Selbstständigkeit

Studierende sind in der Lage:

•sich anhand weiterführender Literatur zum Thema daraus Wissen zu erschließen
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 35 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L2693: Angewandte Optimierung in der Energie- und Verfahrenstechnik
Typ Integrierte Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Mirko Skiborowski
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Die Vorlesung bietet einen generellen Einstieg in die Grundlagen und Möglichkeiten der angewandten mathematischen Optimierung und behandelt dabei Anwendungsgebiete auf unterschiedlichen Skalen von der Identifikation kinetischer Modelle, über die optimale Auslegung von Grundoperationen bis hin zur Optimierung ganzer (Teil-)prozesse und der Produktionsplanung. Dabei werden neben den Grundlagen der Klassifikation und Formulierung von Optimierungsproblemen, unterschiedliche Lösungsansätze und deren Anwendung diskutiert, wobei neben deterministischen gradientenbasierten Verfahren ebenfalls Metaheuristiken wie evolutionäre und genetische Algorithmen besprochen werden.

- Einführung in die angewandte Optimierung

- Formulierung von Optimierungsproblemen

- Lineare Optimierung

- Nichtlineare Optimierung

- Gemischt-ganzzahlige (nicht)lineare Optimierung

- Mehrkriterielle Optimierung

- Globale Optimierung

Literatur

Weicker, K., Evolutionäre Algortihmen, Springer, 2015

Edgar, T. F., Himmelblau D. M., Lasdon, L. S., Optimization of Chemical Processes, McGraw Hill, 2001

Biegler, L. Nonlinear Programming - Concepts, Algorithms, and Applications to Chemical Processes, 2010

Kallrath, J. Gemischt-ganzzahlige Optimierung: Modellierung in der Praxis, Vieweg, 2002

Lehrveranstaltung L2695: Angewandte Optimierung in der Energie- und Verfahrenstechnik
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Mirko Skiborowski
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1287: Risikomanagement, Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Angewandte Brennstoffzellentechnologie (L1831) Vorlesung 2 2
Risikomanagement in der Energiewirtschaft (L1748) Vorlesung 2 2
Wasserstofftechnologie (L0060) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Keine

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Mit Abschluss dieses Moduls können die Studierenden die Grundlagen des Risikomanagements unter Einbeziehung fachangrenzender Kontexte erläutern und die optimale Nutzung von Energiesystemen beschreiben.

Des Weiteren können die Studierenden solide theoretische Kenntnisse über die Potenziale und Anwendungen neuer Informationstechnologien in der Logistik wiedergeben und fachangrenzende Aspekte der Nutzung, Herstellung und Aufbereitung von Wasserstoff erläutern.

Fertigkeiten

Mit Abschluss dieses Moduls sind die Studierenden in der Lage Risiken von Energiesysteme unter energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen zu bewerten. Die beinhaltet auch, dass die Studierenden unter anderem in der Lage sind Risiken in der Einsatzplanung von Kraftwerkparks aus technischer, ökonomischer und ökologischer Sicht zu beurteilen.

In diesem Zusammenhang können die Studierenden auch die Potenziale von Logistik- und Informationstechnologie insbesondere auf energetische Problemstellungen einschätzen.

Zusätzlich sind die Studierenden in der Lage den Energieträger Wasserstoff auf seine Anwendungsmöglichkeiten, die gegebene Sicherheit und bezüglich der vorhandenen Nutzungspotenziale und -grenzen zu beschreiben und aus technischer, ökologischer und ökonomischer Sicht zu beurteilen. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können Problemstellungen in den angrenzenden Themengebieten im Bereich erneuerbarer Energien, die innerhalb des Moduls vertieft wurden, diskutieren.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über die Schwerpunkte der Vorlesungen erschließen und sich das enthaltene Wissen aneignen. Auf diese Weise erkennen sich eigenständig Schwächen innerhalb ihres Leistungsstandes.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 3 Stunden Klausur
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1831: Angewandte Brennstoffzellentechnologie
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Klaus Bonhoff
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Die Vorlesung gibt einen Einblick in die vielfältigen Nutzungsmöglichkeiten von Brennstoffzellen im Energiesystem (Strom, Wärme und Verkehr). Dazu werden für einzelne Brennstoffzellentypen und anwendungsorientierten Anforderungsprofile  dargestellt und diskutiert; auch im Systemvergleich mit alternativen Technologien. Für die einzelnen Varianten wird der aktuelle Stand der Technologie mit Praxisbeispielen aus Deutsch­land und weltweit vorgestellt. Auch wird auf die sich abzeichnenden Entwicklungstendenzen und Entwicklungslinien - und die in den kommenden Jahren zu erwartenden Technologien - eingegangen. Neben den technischen Aspekten, die den Schwerpunkt der Veranstaltung darstellen, werden auch energie-, umwelt- und industriepolitische Aspekte - auch im Kontext der sich verändernden Gegebenheiten im deutschen und internationalen Energiesystem - diskutiert.
Thema Inhalte
Einführung in die Brennstoffzellentechnologie
  • Nachhaltiges Energiesystem (Ausbau erneuerbarer Energien, Dezentralisierung, …)
  • Sektorkopplung (Strom, Wärme, Verkehr)
  • Politischer Rahmen (Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie, …)
  • Regulativer Rahmen (EU-Richtlinien, Nationale Gesetzgebung)
  • Vorteile der Brennstoffzelle (Systemwirkungsgrad, Emissionen, …)
  • Innovationsprozess / Einordnung BZ
  • Anwendungsfelder für Brennstoffzellensysteme (Verkehr: Pkw, Busse (ÖPNV), Schiene; stationär: Hausenergieversorgung, KWK Industrie/Gewerbe; Spezielle Märkte: Logistikanwendungen (Gabelstapler, Flughäfen, …), Stromversorgung für kritische Infrastrukturen (Behördenfunk, Telekommunikation, autarke Energiesysteme, …)
Technische Grundlagen von Brennstoffzellensystemen
  • Einordnung unterschiedlicher Brennstoffzellentypen (Hochtemperatur-, Niedertemperaturbrennstoffzellen)
  • Anwendungsspezifische Systemanforderungen
Brennstoffzellen-Pkw
  • Historie
  • Status Quo (Systemkonzepte, Speichertechnologien, …)
  • Internationaler Vergleich (Automobilindustrie, Politik, …)
  • Aktuelle Entwicklungen und Herausforderungen
Wasserstoffinfrastruktur für Brennstoffzellen-Pkw
  • Tankstellentechnologie
  • Ausbau von Tankstellennetzwerken (D, EU, weltweit)
  • Wasserstoff aus erneuerbaren Energien
Brennstoffzellenbusse
  • Alternativen für emissionsfreien ÖPNV
  • Anbieter
  • Anforderungen für Busbetreiber (Infrastruktur, Werkstätten, …)
  • Status Quo/Perspektiven
Brennstoffzellen für die Schiene
  • Nicht-elektrifizierte Nebenstrecken in Deutschland
  • Aktuelle Aktivitäten
  • Perspektiven
Brennstoffzellen auf Schiffen und in der Luftfahrt
  • Rahmenbedingungen für die maritime Wirtschaft
  • Kraftstoffe für Schiffsanwendungen
  • Anforderungen und Systemkonfigurationen für Schiffe
Stationäre Brennstoffzellen in der Hausenergieversorgung
  • Systemvergleich (Strom und Wärme separat)
  • Status Quo
  • Markteinführung
Kraft-Wärme-Kopplung in stationären Brennstoffzellen in gewerblichen und industriellen Anwendungen
  • Systemvergleich (Strom und Wärme separat)
  • Status Quo
Brennstoffzellen in der Logistik und für die Stromversorgung für kritische Infrastrukturen
  • Gabelstapler
  • Anwendungsbeispiel Flughafen
  • Back-up Power / Notstromversorgung (Telekommunikation, Behördenfunk, …)
  • Autarke Energiesysteme (Inselstromversorgung, …)
Literatur

Vorlesungsunterlagen

Lehrveranstaltung L1748: Risikomanagement in der Energiewirtschaft
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Christian Wulf
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Grundlagen des Risikomanagements
    • Begriffsdefinition
    • Risikoarten
    • Riskomanagementprozess
    • Enterprise Risk Management
  • Märkte und Instrumente im Energiehandel
    • Termin- und Spotkontrakte
    • Notierungen an Energiemärkten
    • Optionen
  • Kennzahlendefinition
    • Bewertung von Marktrisiken
    • Bewertung von Adressrisiken
    • Bewertung von operationellen Risiken
    • Bewertung von Liquiditätsriseken
  • Risikomonitoring- und Reporting
  • Risikobehandlung
Literatur
  • Roggi, O. (2012): Risk Taking: A Corporate Governance Perspective, International Finance Corporation, New York
  • Hull, J. C. (2012): Options, Futures, and other Derivatives, 8. Auflage, Pearson Verlag, New York
  • Albrecht, P.; Maurer, R. (2008): Investment- und Risikomanagement, 3. Auflage, Schäffer-Poeschel Verlag, Stuttgart
  • Rittenberg, L.; Martens, F. (2012): Understanding and Communicating Risk Appetite, Treadway Commission, Durham
Lehrveranstaltung L0060: Wasserstofftechnologie
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Jun.-Prof. Julian Jepsen
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Energiewirtschaft
  2. Wasserstoffwirtschaft
  3. Vorkommen und Eigenschaften von Wasserstoff
  4. Herstellung von Wasserstoff (aus Kohlenwasserstoffen und durch Elektrolyse)
  5. Trennung und Reinigung
  6. Speicherung und Transport von Wasserstoff
  7. Sicherheit
  8. Brennstoffzellen
  9. Projekte


Literatur
  • Skriptum zur Vorlesung
  • Winter, Nitsch: Wasserstoff als Energieträger
  • Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry
  • Kirk, Othmer: Encyclopedia of Chemical Technology
  • Larminie, Dicks: Fuel cell systems explained


Modul M0515: Energieinformationssysteme und Elektromobilität

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Elektrische Energiesysteme II: Betrieb und Informationssysteme elektrischer Energienetze (L1696) Vorlesung 3 4
Elektromobilität (L1833) Vorlesung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Grundlagen der Elektrotechnik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können über die elektrische Energietechnik im Bereich Erneuerbarer Energien einen Überblick geben. Möglichkeiten der Integration von erneuerbaren Energieanlagen in das bestehende Netz, der elektrischen Speichermöglichkeiten und der elektrischen Energieübertragung und- verteilung können sie detailliert erläutern und kritisch dazu Stellung beziehen.

Fertigkeiten

Mit Abschluss dieses Moduls sind die Studierenden in der Lage das erlernte Fachwissen in Aufgabenstellungen zur Auslegung, Integration oder Entwicklung erneuerbarer Energiesysteme angemessen anzuwenden und die Ergebnisse einzuschätzen und zu beurteilen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können fachspezifische und fachübergreifende Diskussionen führen, Ideen weiterentwickeln und ihre eigenen Arbeitsergebnissen vor anderen vertreten. 

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über die Schwerpunkte der Vorlesung erschließen und das darin enthaltene Wissen aneignen. 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 40 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1696: Elektrische Energiesysteme II: Betrieb und Informationssysteme elektrischer Energienetze
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christian Becker
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Stationäre Modellierung elektrischer Energiesysteme
    • konventionelle Komponenten
    • leistungselektronische Netzregler (FACTS) und HGÜ
    • Netzmodellierung
  • Netzbetrieb
    • Prozess der elektrischen Energieversorgung
    • Netz-/Systemführung
    • Netzbereitstellung
  • Netzleittechnik und Netzleitsysteme
    • Informations- und Kommunikationstechnik elektrischer Energiesysteme
    • IT-Architekturen der Stations-, Feld- und Netzleitebene
    • IT-Integration (Energiemarkt / Engpassmanagement / Asset Management)
    • Entwicklungstrends in der Leittechnik
    • Smart Grids
  • Funktionen und stationäre Berechnungen für den Netzbetrieb
    • Lastflussberechnungsmethoden
    • Sensitivitätsanalyse und Lastflusssteuerung
    • Sensitivitätsanalyse
    • Betriebsoptimierung
    • Symmetrische Kurzschlussberechnung
    • Unsymmetrische Fehlerstromberechnung
      • symmetrische Komponenten
      • Berechnung unsymmetrischer Fehler
    • Netzzustandsabschätzung
Literatur

E. Handschin: Elektrische Energieübertragungssysteme, Hüthig Verlag

B. R. Oswald: Berechnung von Drehstromnetzen, Springer-Vieweg Verlag

V. Crastan: Elektrische Energieversorgung Bd. 1 & 3, Springer Verlag

E.-G. Tietze: Netzleittechnik Bd. 1 & 2, VDE-Verlag

Lehrveranstaltung L1833: Elektromobilität
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Klaus Bonhoff
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Einführung und Umfeld
  • Definition von Elektrofahrzeugen
  • Exkurs: Elektrofahrzeuge mit Brennstoffzelle
  • Markthochlauf von Elektroautos
  • Politischer / Regulativer Rahmen
  • Historischer Rückblick
  • Portfolio der Elektrofahrzeuge / Einsatzbeispiele
  • Mild-Hybrids mit 48 Volt-Technologie
  • Lithium-Ionen Batterie inkl. Kosten, Roadmap, Produktion, Rohstoffe
  • Fahrzeugintegration
  • Energieverbrauch von Elektroautos
  • Batterielebensdauer
  • Ladeinfrastruktur
  • Elektrischer Straßengüterverkehr
  • Elektrischer ÖPNV / SPNV
  • Batteriesicherheit
Literatur Vorlesungsunterlagen/ lecture material

Modul M0528: Maritime Technik und Offshore-Windkraftparks

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Einführung in die Maritime Technik (L0070) Vorlesung 2 2
Einführung in die Maritime Technik (L1614) Gruppenübung 1 1
Offshore-Windkraftparks (L0072) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Moustafa Abdel-Maksoud
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Qualifizierter Bachelor einer Natur- oder Ingenieurwissenschaft; Solide Kenntnisse Fähigkeiten in Mathematik, Mechanik, Strömungsmechanik.


Grundkenntnisse der Meerestechnik (z.B. aus der einführenden Veranstaltung 'Einführung in die Maritime Technik')

Gute Grundlagenkenntnisse im Bereich Technische Mechanik
Hilfreich aber keine Voraussetzung: Vorkenntnisse in den Bereichen Hydromechanik, Stahlbau, Geotechnik.


Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Nach dem Erfolgreichen Absolvieren dieses Kurses sollten die Studierenden einen Überblick über Phänomene und Methoden der Meerestechnik und Fähigkeit zu Anwendung und Transfer der Methoden auf neuartige Fragestellungen erworben haben. Im Einzelnen sollten die Studierenden:

  • die verschiedenen Aspekte und Themenfelder der Maritimen Technik einordnen können,
  • bestehende Methoden auf Fragestellungen der Maritimen Technik anwenden können,
  • Grenzen des bestehenden Wissens und zukünftige Entwicklungen diskutieren können.


Anhand ausgewählter Themen sollen die Teilnehmer an aktuelle Forschungsfragen herangeführt und im Rahmen projektorientierter Übungsaufgaben zur Durchführung weitergehender eigenständiger Forschungsaktivitäten befähigt werden.

Lernziele im Einzelnen:

  • Benennen aktueller Forschungsfragestellungen der Meerestechnik
  • Erklären des derzeitigen Forschungsstandes
  • Anwenden gegebener Techniken zur Bearbeitung vorgegebener Fragestellungen
  • Bewerten der Grenzen aktueller Methoden
  • Erkennen von Ansätzen zur Erweiterung bestehender Methoden
  • Abschätzen von weiteren Entwicklungspotenzialen


Ein grundlegendes Verständnis der technischen Aufgabenstellungen im Bereich Offshore Windenergie und der Ansätze für ihre Lösung.
Ein Einblick in die Marktbedingungen und in das Zusammenwirken der verschiedenen Disziplinen (Windenergieanlagentechnik, Gründungsstrukturen, Umspannplattformen, parkinterne Verkabelung und Seekabel, Fertigung, Offshore Installation, Betrieb und Überwachung, Rückbau).

Fertigkeiten



Im Rahmen dieser Vorlesung über ein einziges Semester soll und kann den Studenten vor allem ein Überblickswissen und praxisorientierte Kenntnisse vermittelt werden.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz


Der Dozent trägt nicht nur vor, sondern skizziert an der Tafel und bindet die Studenten in einem Dialog ein. Die Studierenden sind damit gefordert sich zu artikulieren und einen Beitrag in der Gruppe zu leisten.

Selbstständigkeit


Die Studierenden werden in der Vorlesung immer wieder aufgefordert eigenständig mitzudenken und die grundlegenden Zusammenhänge aufzuzeigen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Vertiefung Schiffsmaschinenbau: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0070: Einführung in die Maritime Technik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Walter Kuehnlein, Dr. Sven Hoog
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

1. Einführung

  • Maritime Technik und marine Wissenschaften
  • Potenziale der See
  • Industriestrukturen

2. Küste und Meer: Umweltbedingungen

  • Physikalische und chemische Eigenschaften von Meerwasser und Meereis
  • Strömungen, Seegang, Wind, Eisdynamik
  • Biosphäre

3. Antwortverhalten technischer Strukturen

4. Maritime Systeme und Technologien

  • Konstruktion und Installation von Offshore-Strukturen
  • Geophysikalische und geotechnische Aspekte
  • Verankerte und schwimmende Strukturen
  • Verankerungen, Riser, Pipelines
Literatur
  • Chakrabarti, S., Handbook of Offshore Engineering, vol. I/II, Elsevier 2005.
  • Gerwick, B.C., Construction of Marine and Offshore Structures, CRC-Press 1999.
  • Wagner, P., Meerestechnik, Ernst&Sohn 1990.
  • Clauss, G., Meerestechnische Konstruktionen, Springer 1988.
  • Knauss, J.A., Introduction to Physical Oceanography, Waveland 2005.
  • Wright, J. et al., Waves, Tides and Shallow-Water Processes, Butterworth 2006.
  • Faltinsen, O.M., Sea Loads on Ships and Offshore Structures, Cambridge 1999.
Lehrveranstaltung L1614: Einführung in die Maritime Technik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Walter Kuehnlein
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0072: Offshore-Windkraftparks
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Alexander Mitzlaff
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Nichtlineare Wellen: Stabilität, Strukturbildung, solitäre Zustände
  • Bodengrenzschicht: Wellengrenzschichten, Scour, Hangstabilität
  • Wechselwirkung zwischen Meereis und Offshore-Strukturen
  • Wellen- und Strömungsenergiekonversion


Literatur
  • Chakrabarti, S., Handbook of Offshore Engineering, vol. I&II, Elsevier 2005.
  • Mc Cormick, M.E., Ocean Wave Energy Conversion, Dover 2007.
  • Infeld, E., Rowlands, G., Nonlinear Waves, Solitons and Chaos, Cambridge 2000.
  • Johnson, R.S., A Modern Introduction to the Mathematical Theory of Water Waves, Cambridge 1997.
  • Lykousis, V. et al., Submarine Mass Movements and Their Consequences, Springer 2007.
  • Nielsen, P., Coastal Bottom Boundary Layers and Sediment Transport, World Scientific 2005.
  • Research Articles.


Modul M1710: Smart-Grid-Technologien

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Smart-Grid-Technologien (L2706) Vorlesung 3 4
Smart-Grid-Technologien (L2707) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Christian Becker
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Elektrotechnik,

Grundlagen der Regelungstechnik,

Mathematik I, II, III

Elektrische Energiesysteme I

Elektrische Energiesysteme II

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können Verfahren und Technologien zum Betrieb von Smart Grids (intelligente Verteilernetze) detailliert erläutern und kritisch bewerten.

Fertigkeiten

Mit Abschluss dieses Moduls sind die Studierenden in der Lage, die Auswirkungen neuer Technologien (z. B. erneuerbare Energien, Energiespeicher und Demand-Response) auf das Stromnetz zu analysieren. Sie können Techniken der "Computational Intelligence" verstehen und auf Probleme des Verteilnetzbetriebs anwenden. Sie können auch erklären, welche IKT-Technologien (wie digitale Zwillinge und IoT) für den Betrieb von Verteilernetzen relevant und geeignet sind. 

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können fachspezifische und fachübergreifende Diskussionen führen, Ideen weiterentwicklen und ihre eigenen Arbeitsergebnissen vor anderen vertreten.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über die Schwerpunkte der Vorlesung erschließen und das darin enthaltene Wissen aneignen sowie im Rahmen weiterführender Forschungsaktivitäten nutzbar machen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung Keine
Prüfung Referat
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Elektrotechnik: Vertiefung Regelungs- und Energiesystemtechnik: Wahlpflicht
Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L2706: Smart-Grid-Technologien
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christian Becker, Dr. Davood Babazadeh
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe/SoSe
Inhalt

Vorstellung von Smart Grids

  • Intelligente Verteilnetze
  • Paradigmenwechsel: Digitalisierung & Nachhaltigkeit

Aufstrebende Technologien in Verteilnetzen

  • Dezentrale Energieversorgung (DER)
  • Batterie-Energiespeicher-Technologien (BES)
  • Sektorenkopplung & EV/V2G
  • Microgrids, Wechselrichter-basierte Systeme
  • Modellierung und Steuerung von PV & BESS

Verteilnetzmanagement & Analyse

  • Verteilnetzstruktur (Beispiel Hamburg)
  • Architektur und Funktionen des Verteilnetzmanagements und -betriebs
    • Fehlererkennung, Isolierung & Wiederherstellung
    • Selbstheilung in Verteilnetzen
    • Volt-Var-Optimierung
    • Lastfluss in Verteilnetzen
  • Demand Side Management & Demand Response
  • Laborübung (Smart Grid Betrieb)

Rechnerische Intelligenz und Optimierungstechniken

  • Rechnerische Herausforderungen im Smart Grid
  • Heuristische & analytische Optimierungsmethoden
  • Intelligente Systeme (Expertensysteme, ML/AL)
  • Anwendungen (optimaler Lastfluss, Platzierung reaktiver Kondensatoren)
  • Laborübung (Optimierungsformulierung)

ICT-Technologien für intelligente Stromnetze

  • Fortschrittliche Metering-Technologien: Intelligente Zähler, RTU, PMU 
  • Telekommunikationssysteme in Smart Grids (Netzwerkgrundlagen und -technologien)
  • Interoperabilität in Smart Grids
    • Smart-Grid-Architekturmodell
    • Automatisierungs- und Kommunikationsstandards (IEC 61850, c37.118)
  • Cyber-Sicherheit
  • Laborübung (Grid-Automatisierungsprotokolle)

Praktische Erfahrungen: Stromnetz Hamburg (SNH) Perspektive

  • Definition von Smart Grid und dessen Anforderungen aus Sicht der Industrie
  • Netzdigitalisierung - Beispiele von Industrieprojekten
  • Flexibles Lastmanagement
  • Integration von Elektromobilität & Verkehrssektor

Studienbesuche:

  • Digitales Umspannwerk in Harburg
  • Elektrobus-Ladestation 
  • Stromnetz Hamburg Leitstand
Literatur
  • Buchholz and Styczynski - 2020 - “Smart Grids: Fundamentals and Technologies in Electric Power Systems of the Future”, Springer
  • Bernardon and Garcia - 2018 - “Smart Operation for Power Distribution Systems: Concepts and Applications”, Springer
  • Momoh, 2012; “Smart Grid: Fundamentals of Design and Analysis”, Wiley
Lehrveranstaltung L2707: Smart-Grid-Technologien
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christian Becker, Dr. Davood Babazadeh
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe/SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1354: Advanced Fuels

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Biokraftstoffe der 2. Generation und Strombasierte Kraftstoffe (L2414) Vorlesung 2 2
Kohlenstoffdioxid als ökonomische Determinante im Mobilitätssektor (L1926) Vorlesung 1 1
Mobilität und Klimaschutz (L2416) Gruppenübung 2 2
Nachhaltigkeitsaspekte und regulatorischer Rahmen (L2415) Vorlesung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Martin Kaltschmitt
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Bachelorabschluss in Verfahrenstechnik, Bioverfahrenstechnik oder Energie- und Umwelttechnik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden lernen innerhalb des Moduls verschiedene Bereit­stellungspfade zur Herstellung von Advanced Fuels (Biokraftstoffe wie z. B. Alcohol-to-Jet; Strom-basierte Kraftstoffe wie z. B. Power-to-Liquid) kennen. Dazu werden die verschiedenen Verfahrensketten erläutert und die regulatorischen Rahmenbedingungen für eine nachhaltige Kraftstoff­produktion beleuchtet. Hierzu gehören beispielsweise die Anforde­rungen der Erneuerbare-Energien-Richtlinie II sowie die Voraus­setzungen und Aspekte für einen Markthochlauf dieser Kraftstoffe. Für die ganzheitliche Bewertung der verschiedenen Kraftstoff­optionen werden diese abschließend unter ökologischen und ökonomischen Faktoren betrachtet. 


Fertigkeiten

Die Studierenden sind nach erfolgreicher Teilnahme des Moduls in der Lage zur Lösung von Simulations- und Anwendungsaufgaben der erneuerbaren Energietechnik: 

  • Modulübergreifende Lösungsansätze zur Auslegung und Darstellung von Kraftstoffproduktionsprozessen bzw. den entsprechenden Bereitstellungsketten
  • Umfangreiche Analyse verschiedener Kraftstoffbereit­stellungsoptionen in technischer, ökologischer und ökonomischer Sicht

Durch aktive Diskussionen der verschiedenen Themenschwerpunkte innerhalb der Vorlesungen und Übungen des Moduls verbessern die Studierenden das Verständnis und die Anwendung der theoretischen Grundlagen und sind so in der Lage das Gelernte auf die Praxis zu übertragen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können wissenschaftliche Aufgabenstellungen fachspezifisch und fachübergreifend diskutieren und gemeinsame Lösungen entwickeln.

Selbstständigkeit

Die Studierenden können sich selbstständig Quellen über die zu bear­beitende Fragestellung erschließen und sich das darin enthaltene Wissen aneignen. Sie sind fähig in Rücksprache mit Lehrenden ihren jeweiligen Lernstand konkret zu beurteilen und auf dieser Basis weitere Fragestellungen und die für die Lösung notwendigen Arbeitsschritte definieren.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja 20 % Schriftliche Ausarbeitung Details werden in der ersten Veranstaltung bekannt gegeben.
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 2 Stunden Klausur
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht
Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L2414: Biokraftstoffe der 2. Generation und Strombasierte Kraftstoffe
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Martin Kaltschmitt
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Allgemeine Übersicht über verschiedene strombasierte Kraftstoffe und deren Prozesspfade, u.a. Power-to-Liquid Prozess (Fischer-Tropsch-Synthese, Methanol Synthese), Power-to-Gas (Sabatier-Prozess)
  • Herkunft, Herstellung und Verwendung der Kraftstoffe
Literatur
  • Vorlesungsskript
Lehrveranstaltung L1926: Kohlenstoffdioxid als ökonomische Determinante im Mobilitätssektor
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Karsten Wilbrand
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Allgemeine Übersicht über verschiedene Advanced Biofuels und deren Prozesspfade (u.a. Gas-to-Liquid, HEFA und Alcohol-to-Jet Prozesse)
  • Herkunft, Herstellung und Verwendung der Kraftstoffe


Literatur
  • Babu, V.: Biofuels Production. Beverly, Mass: Scrivener [u.a.], 2013
  • Olsson, L.: Biofuels. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2007
  • William, L. L.: Distillation Design and Control Using Aspen Simulation; ISBN-10: 0-471-77888-5
  • Perry, R.; Green, R.: Perry's Chemical Engineers' Handbook, 8th Edition, McGraw Hill Professional, 20
  • Sinnot, R. K.: Chemical Engineering Design, Elsevier, 2014
  • Kaltschmitt, M.; Neuling, U. (Ed.): Biokerosene - Status and Prospects; Springer, Berlin, Heidelberg, 2018



Lehrveranstaltung L2416: Mobilität und Klimaschutz
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Benedikt Buchspies, Dr. Karsten Wilbrand
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Anwendung der erlernten theoretischen Kenntnisse aus den jeweiligen Vorlesungen anhand konkreter Aufgaben aus der Praxis

  • Auslegung und Simulation von Teilprozessen der Produktionsprozesse in Aspen Plus ®
  • Ökologische und ökonomische Analyse von Kraftstoffbereitstellungspfaden
  • Einordnung von Fallbeispielen in geltende Regularien
Literatur
  • Skriptum zur Vorlesung
  • Aspen Plus® - Aspen Plus User Guide
Lehrveranstaltung L2415: Nachhaltigkeitsaspekte und regulatorischer Rahmen
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Benedikt Buchspies
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Gesamtheitliche Betrachtung der unterschiedlichen Kraftstoffpfade mit u. a folgenden Themenschwerpunkten:

  • Betrachtung der ökologischen Auswirkungen der verschiedenen Kraftstoffe
  • Ökonomische Betrachtung der verschiedenen alternativen Kraftstoffe
  • Regulatorischer Rahmen alternativer Kraftstoffe
  • Zertifizierung von alternativen Kraftstoffen
  • Markteinführungsmodelle alternativer Kraftstoffe
Literatur
  • European Commission - Joint Research Center (2010): International Reference Life Cycle Data System (ILCD) Handbook - General guide for Life Cycle Assessment - Detailed guidance. Joint Research Center (JRC) Institut for Environment and Sustainability, Luxembourg
  • Richtlinie (EU) 2018/2001 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 11. Dezember 2018 zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen

Thesis

Modul M-002: Masterarbeit

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Modulverantwortlicher Professoren der TUHH
Zulassungsvoraussetzungen
  • Laut ASPO § 21 (1):

    Es müssen mindestens 60 Leistungspunkte im Studiengang erworben worden sein. Über Ausnahmen entscheidet der Prüfungsausschuss.


Empfohlene Vorkenntnisse keine
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Die Studierenden können das Spezialwissen (Fakten, Theorien und Methoden) ihres Studienfaches sicher zur Bearbeitung fachlicher Fragestellungen einsetzen.
  • Die Studierenden können in einem oder mehreren Spezialbereichen ihres Faches die relevanten Ansätze und Terminologien in der Tiefe erklären, aktuelle Entwicklungen beschreiben und kritisch Stellung beziehen.
  • Die Studierenden können eine eigene Forschungsaufgabe in ihrem Fachgebiet verorten, den Forschungsstand erheben und kritisch einschätzen.


Fertigkeiten
  • Die Studierenden sind in der Lage, für die jeweilige fachliche Problemstellung geeignete Methoden auszuwählen, anzuwenden und ggf. weiterzuentwickeln.
  • Die Studierenden sind in der Lage, im Studium erworbenes Wissen und erlernte Methoden auch auf komplexe und/oder unvollständig definierte Problemstellungen lösungsorientiert anzuwenden.
  • Die Studierenden können in ihrem Fachgebiet neue wissenschaftliche Erkenntnisse erarbeiten und diese kritisch beurteilen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können

  • eine wissenschaftliche Fragestellung für ein Fachpublikum sowohl schriftlich als auch mündlich strukturiert, verständlich und sachlich richtig darstellen.
  • in einer Fachdiskussion Fragen fachkundig und zugleich adressatengerecht beantworten und dabei eigene Einschätzungen überzeugend vertreten.


Selbstständigkeit

Studierende sind fähig,

  • ein eigenes Projekt in Arbeitspakete zu strukturieren und abzuarbeiten.
  • sich in ein teilweise unbekanntes Arbeitsgebiet des Studiengangs vertieft einzuarbeiten und dafür benötigte Informationen zu erschließen.
  • Techniken des wissenschaftlichen Arbeitens umfassend in einer eigenen Forschungsarbeit anzuwenden.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 900, Präsenzstudium 0
Leistungspunkte 30
Studienleistung Keine
Prüfung Abschlussarbeit
Prüfungsdauer und -umfang laut ASPO
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Abschlussarbeit: Pflicht
Bioverfahrenstechnik: Abschlussarbeit: Pflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Abschlussarbeit: Pflicht
Computer Science: Abschlussarbeit: Pflicht
Elektrotechnik: Abschlussarbeit: Pflicht
Energietechnik: Abschlussarbeit: Pflicht
Environmental Engineering: Abschlussarbeit: Pflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Abschlussarbeit: Pflicht
Global Innovation Management: Abschlussarbeit: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Abschlussarbeit: Pflicht
Information and Communication Systems: Abschlussarbeit: Pflicht
Interdisciplinary Mathematics: Abschlussarbeit: Pflicht
International Production Management: Abschlussarbeit: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Abschlussarbeit: Pflicht
Joint European Master in Environmental Studies - Cities and Sustainability: Abschlussarbeit: Pflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Abschlussarbeit: Pflicht
Materialwissenschaft: Abschlussarbeit: Pflicht
Mechanical Engineering and Management: Abschlussarbeit: Pflicht
Mechatronics: Abschlussarbeit: Pflicht
Mediziningenieurwesen: Abschlussarbeit: Pflicht
Microelectronics and Microsystems: Abschlussarbeit: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Abschlussarbeit: Pflicht
Regenerative Energien: Abschlussarbeit: Pflicht
Schiffbau und Meerestechnik: Abschlussarbeit: Pflicht
Ship and Offshore Technology: Abschlussarbeit: Pflicht
Teilstudiengang Lehramt Metalltechnik: Abschlussarbeit: Pflicht
Theoretischer Maschinenbau: Abschlussarbeit: Pflicht
Verfahrenstechnik: Abschlussarbeit: Pflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Abschlussarbeit: Pflicht
Zulassungs- und Sachverständigenwesen in der Luftfahrt: Abschlussarbeit: Pflicht