Technik und Umwelt (TuU)15 ECTS
(englische Bezeichnung: Technical and environment aspects)

Lehrveranstaltungen:

• • Planung elektrischer Energieversorgungsnetze (WS 2015/2016)
    (Vorlesung, 2 SWS, Johann Jäger, Mo, 10:15 - 11:45, H10)
  • Übungen zu Planung elektrischer Energieversorgungsnetze (WS 2015/2016)
    (Übung, 2 SWS, Assistenten, Fr, 12:15 - 13:45, H6)
  • Umweltverfahrenstechnik (WS 2015/2016)
    (Vorlesung, 2 SWS, Wolfgang Peukert et al., Mi, 14:15 - 15:45, HG; für CBI: Umweltverfahrenstechnik)
  • Umweltverfahrenstechnik (WS 2015/2016)
    (Übung, Tobias Kohler, jede 2. Woche Mo, 08:15 - 09:45, KS I; für CBI: Umweltverfahrenstechnik)
  • Kerntechnik (SS 2016)
    (Vorlesung, 4 SWS, Wolfram Junghans, Fr, 10:15 - 13:45, H6)
  • Übungen zu Kerntechnik (SS 2016)
    (Übung, Assistenten, Zeit und Raum n.V.)

Inhalt:

Planung elektrischer Energieversorgungsnetze:
Unterschiedliche Aufgabengebiete der Planung elektrischer Netze zur Energieübertragung und -verteilung. Es werden sowohl öffentliche Netze der Energieversorgungsunternehmen als auch Industrienetze betrachtet. Zu den Aufgaben gehört unter anderem die Erstellung von möglichst genauen Lastprognosen, die Auswahl geeigneter Netzstrukturen, Sternpunktbehandlung und die Koordination des Netzschutzes. Dazu werden sowohl die physikalischen als auch die technischen Kriterien so wie die entsprechenden Kenngrößen und Berechnungsverfahren besprochen.

Reinhaltung von Luft und Wasser:
Gesetzliche Grundlagen, Partikelabtrennung (Zyklon, Filter,Wäscher), Partikelmesstechnik, Gasförmige Schadstoffe: Zusammensetzung und Entfernung, Absorption, Adsorption, Ionenaustausch, Membranverfahren, reaktive Verfahren (Verbrennung), Kraftwerksabgase, Wasserreinhaltung: Art der Verunreinigungen, Grenzwerte, Abtrennung (Adsorptions- und Membranverfahren)

Kerntechnik:
Einführung
Reaktorphysikalische Grundlagen Kernspaltung, Kettenreaktion, prinzipieller Aufbau eines Kernreaktors, Reaktivität, Kritikalität, Neutronenkinetik, Neutronentransport
Thermodynamik und Energieumwandlung in KKW Schaltungsarten von KKW, Thermodynamik/Wirkungsgrad, Temperaturverlauf am Brennstab/im Kern, Wasser-Dampf-Kreislauf/Wärmeschaltbild
Aufbau verschiedener KKW-Typen Druckwasserreaktor, Siedewasserreaktor, HTR, schneller Brutreaktor (jeweils Hauptkreisläufe, Containment, Sicherheitssysteme, wichtige Hilfs- und Nebensysteme)
Betrieb von KKW Betriebszyklen, Streckbetrieb, Regelkonzepte, Steuerung/Regelung, Anlagendynamik, Lastwechselfahrweise, Chemische Fahrweise, RDB-Versprödung
Reaktivitätseffekte Kurzzeit- und Langzeitreaktivitätseffekte, Inhärente Sicherheit
Brennstoffver- und -entsorgung Urangewinnung, Anreicherung, Brennelement-Herstellung, BE-Einsatz im KKW, Abbrand, Entsorgung/Endlagerung
Sicherheit und Zuverlässigkeit von KKW Barrierenkonzept, Sicherheitsebenen, Schutzziele, Aktive/passive Sicherheitseinrichtungen, Auslegungsprinzipien für Sicherheitssysteme, Störfallabläufe, Probabilistische Sicherheitsanalyse, Strahlenschutz
Wartung/Instandhaltung/Alterungsmanagement Überwachungssysteme, Prüfkonzept, wiederkehrende Prüfungen
Ausblick Reaktoren der 4. Generation, Kernfusion

Lernziele und Kompetenzen:

Planung elektrischer Energieversorgungsnetze:
Die Studierenden

• kennen die unterschiedlichen Aufgabengebiete der Planung elektrischer Netze,

• verstehen die Unterschiede zwischen öffentlichen Energieversorgungsnetzen und Industrienetzen,

• analysieren die grundlegenden Strukturen von Netzen,

• verstehen die Methoden der Sternpunktbehandlung,

• verstehen die Koordination des Netzschutzes,

• analysieren detaillierte Lastprognosen und erstellen dafür einen Einsatzplan von Erzeugungseinheiten und

• wenden Berechnungsverfahren im Hinblick auf die Planung von elektrischen Netzen an.
  

Reinhaltung von Luft und Wasser:
Die Studierenden

• kennen gesetzliche Grundlagen des Umweltschutzes

• kennen gängige Verfahren der Abtrennung gasförmiger und fester Schadstoffe

• verstehen die thermodynamischen und mechanistischen Grundlagen der Verfahren

• können für gegebene Probleme passende Verfahren auswählen und anwenden

• kennen Apparate für die Trennverfahren

• können diese Apparate dimensionieren

• kennen reaktive Verfahren zur Schadstoffminderung und zugehörige Apparate

• bewerten die Verfahren und Apparate bezüglich Energieeffizienz und Prozessintegration

• kennen Messverfahren für partikuläre Verunreinigungen

• können diese Messverfahren bezüglich Anwendungsgrenzen und möglicher Analysenfehler bewerten
  

Kerntechnik:
Die Studierenden

• kennen den Kreislauf zur Nutzung der Kernenergie aus Gewinnung, Anreicherung, Nutzung, Wiederaufbereitung und Entsorgung

• kennen den Aufbau, die Funktionsweise und die Unterschiede verschiedener Kernkraftwerkstypen

• kennen gesetzliche Grundlagen zur Nutzung der Kernenergie

• kennen die Sicherheitskonzepte von Kernenergieanlagen

• kennen aktuelle Entwicklungen auf dem Gebiet der Kerntechnik

• verstehen die physikalischen Grundlagen der Kernspaltung und der Kettenreaktion

• verstehen die thermodynamischen Prozesse in Kernkraftwerken

• verstehen die Umwandlungspfade bis zur elektrischen Energie

• verstehen die Regelungskonzepte von Kernenergieanlagen

• berechnen betriebsrelevante Größen anhand des Auslegungsbedarfs

• berechnen Arbeitspunkte von Kernkraftwerken

• wenden Kennlinien natürlicher Prozesse zur Auslegung von kerntechnischen Anlagen an

• wenden Methoden der Wahrscheinlichkeitsrechnung an

• wenden Isotopentafel zum Nachvollziehen der Prozesse an

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Energietechnik (Master of Science): 1. Semester
   (Po-Vers. 2011 | Modul M1 | M1 Technik und Umwelt)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Schriftliche Prüfung zu Reinhaltung von Luft und Wasser_ (Prüfungsnummer: 48001)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 33.3 %

Erstablegung: WS 2015/2016, 1. Wdh.: SS 2016

1. Prüfer:

Wolfgang Arlt

Termin: 16.03.2016, 08:00 Uhr
Termin: 27.09.2016, 16:00 Uhr, Ort: H 7 TechF
Termin: 01.04.2017, 13:00 Uhr, Ort: H 9 TechF
Termin: 26.09.2017, 11:00 Uhr, Ort: H 8 TechF

Schriftliche Prüfung Planung elektrischer Energieversorgungsnetze_ (Prüfungsnummer: 48003)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 33.3 %

Erstablegung: WS 2015/2016, 1. Wdh.: SS 2016

1. Prüfer:

Johann Jäger

Termin: 29.03.2016, 11:00 Uhr, Ort: H 7 TechF
Termin: 27.07.2016, 16:00 Uhr, Ort: H 10 TechF
Termin: 07.04.2017, 13:30 Uhr, Ort: Tentoria
Termin: 09.08.2017, 08:00 Uhr, Ort: H 9 TechF