Labor für Energie- und Verfahrenstechnik

Energie ist fundamental für unser alltägliches Leben und ökonomisches Wachstum, und wir erkennen den wachsenden Energiebedarf. Deshalb verpflichten wir uns, zur deckenden Energieversorgung beizutragen. Umweltschutz ist dabei ein prioritäres Anliegen; folglich setzen wir auf die Entwicklung nachhaltiger, regenerativer Energiesysteme. Wir bieten Ihnen:

• Vermittlung praxisbezogener Versuchs- und Messtechniken in Thermodynamik und Wärmeübertragung.
• Einführungen in sowohl konventionelle als auch regenerative Energietechnologien.
• Unterstützung und Betreuung Ihrer Abschlussarbeiten.
• Projektchancen für studentische Mitarbeiter.

DIE AUSSTATTUNG

Brennstoffzellen

• 60 W PEM-Brennstoffzelle (Schunk)
• 300 W PEM-Brennstoffzelle (balticFuelCells)

Erneuerbare Energien

• Klein-Windkraftanlage, Nennleistung 1,1 kW
• Photovoltaik-Anlagen, insgesamt 13 kW

Blockheizkraftwerk (BHKW)

• Erdgas-BHKW (Senertec Dachs HKA), Leistung: 5,5 kWel, 12,5 kWth

Messtechnik

• Infrarotkamera
• Sensoren für gängige Messgrößen wie Temperatur und Druck

Versuchsaufbauten zur Vermittlung der Grundlagen der Thermodynamik und Wärmeübertragung:

• Wärmerohr
• Adsorptionskühlung
• Untersuchung der Zustandsgleichung idealer Gase
• Psychrometer

Das Labor in der Lehre

Grundlagen Maschinenbau, Fahrzeugtechnik, Flugzeugtechnik:

• Thermodynamik und Wärmeübertragung 1 (6 SWS im 3. bzw. 4. Semester, Prof. A. Gubner, D. Henze, B. Kniesner, N. Thiel)

Schwerpunkt Energietechnik (Maschinenbau):

• Thermodynamik und Wärmeübertragung 2 (2 SWS im 5. bzw. 6. Semester, Prof. D. Henze, E. Zauner)
• Nachhaltige Energiesysteme (4 SWS im 5. bzw. 6. Semester, Prof. D. Henze)
• Energieversorgungskonzepte (4 SWS im 6. bzw. 7. Semester, Prof. N. Thiel)
• Grundlagen der Energietechnik (4 SWS im 6. bzw. 7. Semester, Prof. N. Thiel)

Projekt- und Abschlussarbeiten

Wir stellen Ihnen die hochmodernen Einrichtungen unseres Labors zur Verfügung, um Ihnen sowohl bei Projektarbeiten mit Fokus auf Energietechnik als auch bei Ihren Abschlussarbeiten eine optimale Umgebung zu bieten.

Exkursionen

Um Ihnen einen umfassenden Einblick in die aktuelle Energiebranche zu gewähren, organisieren wir regelmäßig Exkursionen zu führenden Energieversorgungsunternehmen und renommierten Herstellerfirmen im Bereich Energie. Diese Ausflüge bieten Ihnen die Gelegenheit, Theorie und Praxis miteinander zu verbinden, sich mit Branchenexperten auszutauschen und konkrete Anwendungen moderner Energietechnologien aus erster Hand zu erleben.

In unserem Labor, welches umfassend in den Feldern thermische Turbomaschinen und Flugantriebe ausgestattet ist, ermöglichen wir es Ihnen, Ihre theoretischen Kenntnisse mit praktischen Erfahrungen zu vertiefen. Durch Versuche an Gasturbinen und Hochdruckgebläsen gewinnen Sie Einblick in den Aufbau, die Einflussgrößen und das Betriebsverhalten dieser Anlagen. Zudem bieten wir Ihnen die nötige Infrastruktur und Fachexpertise zur Bearbeitung aktueller Themen in Projekt- und Abschlussarbeiten sowie in Forschungs- und Entwicklungsprojekten in Kooperation mit der Industrie.

Die Ausstattung

Gasturbinen-Experimentalprüfstand

Die voll instrumentierte 75 kW Industrie-Kleingasturbine (KHD T216) bietet umfangreiche Versuchsmöglichkeiten für:

• Maschinen- und Komponenten-Kennfelder
• stationäre und mobile Anwendungen
• Schadstoff- und Lärmemissionen

Hochdruckgebläse-Prüfstand

Das 6-stufige Industriegebläse (Continental 020.06: Druckverhältnis 1,6 bei 1.000 m³/h) mit drehzahlvariablem Antrieb (30 kW) erlaubt die:

• Bestimmung der Kennfelder bei druck- und saugseitiger Drosselung
• Demonstration des Betriebsverhaltens einschließlich Pumpvorgang und Drehrichtungsumkehr
• Untersuchung kompressibler Strömungen im Unter- und Überschallbereich in einer transparenten Lavaldüse

Simulationswerkzeuge

Dem Labor stehen eine Reihe von Simulationswerkzeugen zur Verfügung:

• Software zur Stoffwertberechnung
• Berechnung von Kraftwerksprozessen
• Strömungsberechnung

Das Labor in der Lehre

Luft- und Raumfahrttechnik:

• Flugantriebe (4 SWS im 7. Semester, Prof. B. Kniesner)

Maschinenbau:

• Maschinentechnisches Praktikum (MTP im 6. Semester, Prof. N. Thiel: Gasturbine)

Praktikum im Labor

Für Sie als Studierende der Fachrichtungen Maschinenbau sowie Luft- und Raumfahrttechnik führen wir im 6. Semester praxisorientierte Praktika an Gasturbinen und Hochdruckgebläsen durch. Unser Fokus liegt darauf, Ihnen ein umfassendes Verständnis für Turbomaschinen und energietechnische Anlagen zu vermitteln, indem Sie:

• Turbomaschinen und energietechnische Anlagen an echten Maschinen sowie Modellen und Einzelkomponenten "begreifen".
• Das Betriebsverhalten von Strömungsmaschinen "erfahren".
• Betriebsgrößen messtechnisch erfassen sowie Leistungs- und Wirkungsgraddaten ermitteln.
• Sich mit der Herausforderung auseinandersetzen, Schadstoff- und Geräuschemissionen zu verstehen und zu minimieren.

Projekt- und Abschlussarbeiten

Wir bieten Ihnen ausgezeichnete Möglichkeiten für Projekt- und Abschlussarbeiten mit Schwerpunkt Energietechnik. Unter Nutzung unserer Laboreinrichtungen konnten bereits folgende Arbeiten realisiert werden:

• Integration einer kleinen Heiz-Kraft-Anlage ins Versorgungsnetz der HM.
• Auslegung eines Hochdruckgebläse-Prüfstands.
• Konstruktion und Inbetriebnahme einer solarbetriebenen Mikrobrauerei.
• Einsatz von Wärme zum Kühlen.
• Realisierung und Analyse kompressibler Strömungen in einem HD-Gebläse-Versuchsstand
• Forschung an Niedertemperatur-Kreisläufen für geothermische Kraftwerke
• Konzeption von Kreisprozessen für kleine Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen

Verfahrenstechnik ist zentral, wenn es um die Produktionsprozesse und Materialumwandlungen geht, wie beispielsweise bei der Herstellung von Kosmetik und Lebensmitteln bis hin zur Wasseraufbereitung. Verfahren wie Mahlen, Mischen und Trennen zählen zu den Grundlagen, die Verfahrenstechniker entwickeln und verbessern. Dabei berechnen, implementieren und analysieren wir alle wesentlichen mechanischen und thermischen Prozesse in unserem Labor und kooperieren eng mit den Fakultäten für Technische Systeme, Prozesse und Kommunikation (FK05) und Angewandte Naturwissenschaften und Mechatronik (FK06). Unser Labor ermöglicht Ihnen nicht nur das Experimentieren, sondern ist auch eine Plattform für den Technologietransfer, der akademische Forschung mit der Industrie verbindet und Ihnen so praxisnahe Erfahrungen bietet.

Die Ausstattung

• Optische Sedimentationsanalyse, Siebanalyse
• Partikelgrößenanalyse mittels Laserbeugung (5 µm - 5000 µm)
• Destillation
• Rotationsviskosimeter
• Ubbelohde-Kapillarviskosimeter
• Kugelmühlen (5 Liter, 1 Liter)
• Mörsermühle
• Backenbrecher
• Feuchtebestimmung, Trockner
• Waagen, Mikroskop
• Klimaschrank (-40 °C bis 180 °C, 240 Liter)

Das Labor in der Lehre

Wahlpflichtmodule im Studiengang Maschinenbau, teilweise mit integrierten Praktika:

• Verfahrenstechnik (4 SWS, 5. bzw. 6. Semester, Prof. Gubner)
• Plant Engineering (4 SWS, 5. bzw. 6. Semester, Prof. Herz)