Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik (CBI-WKKT)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Thermal Power Plants and Power Plant Technology)

Lehrveranstaltungen:

• • Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik
    (Vorlesung, 2 SWS, Jürgen Karl et al., Di, 16:15 - 17:45, EL 4.14; weitere Informationen in StudOn-Gruppe: https://www.studon.fau.de/crs4033820.html)
  • Übung zu Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik
    (Übung, 1 SWS, Jürgen Karl et al., Mi, 12:15 - 13:45, EL 4.14; weitere Informationen in StudOn-Gruppe: https://www.studon.fau.de/crs4033820.html)

Empfohlene Voraussetzungen:

Vorlesung Technische Thermodynamik

Inhalt:

1. Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen der Stromerzeugung
2. Thermodynamische Grundlagen der Kraftwerkstechnik

• Dampfkraftprozesse,
  

• Gasturbinenprozesse
  

• Gasmotorenprozesse
  

und

• Kombiprozesse
  

4. Kohlekraftwerke mit Carbon Capture and Sequestration (CCS)
5. Dampfkraftprozesse für Erneuerbare Energien

• Solarthermische Kraftwerke
  

• Geothermische Kraftwerke
  

• Biomasse-Kraftwerke
  

6. Kernkraftwerke
7. Organic Rankine Cycles für die Abwärmenutzung
8. Gasturbinen- und hocheffiziente GUD-Kraftwerke
9. Stationäre Gasmotoren für die Kraft-Wärme-Kopplung
10. Carnot-Batterien
Zur Vorlesung gehört eine Übung, in der mit der Programmiersprache Python einfache Kraftwerksprozesse programmiert werden

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• kennen Technologien und Komponenten der Kraftwerkstechnik

• haben einen grundlegenden Überblick über energiewirtschaftliche Fragen der Kraftwerkstechnik

• analysieren Energieumwandlungsprozesse zur Erzeugung von elektrischer Energie in thermischen Kraftwerken

• können technische Realisierung von Kraftwerken nachvollziehen und Vorschläge zur Optimierung erarbeiten und bewerten

• wenden thermodynamische Prinzipien zur Prozessoptimierung an und können diese Methoden zur Prozessoptimierung weiterentwickeln

• können thermodynamische Kreisprozesse mit der Programiersprache Python berechnen
  

Literatur:

J. Karl, Dezentrale Energiesysteme, Oldenbourg Verlag
K. Strauß, Kraftwerkstechnik, Springer Verlag
H. Effenberger, Dampferzeugung, Springer-Verlag
H. Spliethoff, Power genration from Solid Fuels, Springer-Verlag
J. Karl, Klimawende, neobooks

Bemerkung:

auch für andere Studiengänge (E-Technik, CE, MB, Mech.) ...

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

1. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
   (Po-Vers. 2014s | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Gesamtkonto | Vertiefung B | Vertiefungsmodulgruppe Technische Thermodynamik | Wahlpflichtmodule Technische Thermodynamik | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
2. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
   (Po-Vers. 2014s | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Gesamtkonto | Vertiefung C | Vertiefungsmodulgruppe Technische Thermodynamik | Wahlpflichtmodule Technische Thermodynamik | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
3. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
   (Po-Vers. 2014s | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Gesamtkonto | Vertiefung C | Vertiefungsmodulgruppe Energieverfahrenstechnik | Wahlpflichtmodule Energieverfahrenstechnik | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
4. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
   (Po-Vers. 2014s | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Gesamtkonto | Vertiefung D | Vertiefungsmodulgruppe Technische Thermodynamik | Wahlpflichtmodule Technische Thermodynamik | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
5. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
   (Po-Vers. 2014s | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Gesamtkonto | Vertiefung D | Vertiefungsmodulgruppe Energieverfahrenstechnik | Wahlpflichtmodule Energieverfahrenstechnik | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
6. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Gesamtkonto | Vertiefung B | Vertiefungsmodulgruppe Technische Thermodynamik | Wahlpflichtmodule Technische Thermodynamik | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
7. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Gesamtkonto | Vertiefung C | Vertiefungsmodulgruppe Technische Thermodynamik | Wahlpflichtmodule Technische Thermodynamik | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
8. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Gesamtkonto | Vertiefung C | Vertiefungsmodulgruppe Energieverfahrenstechnik | Wahlpflichtmodule Energieverfahrenstechnik | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
9. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Gesamtkonto | Vertiefung D | Vertiefungsmodulgruppe Technische Thermodynamik | Wahlpflichtmodule Technische Thermodynamik | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
10. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science)
    (Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Master of Science) | Gesamtkonto | Vertiefung D | Vertiefungsmodulgruppe Energieverfahrenstechnik | Wahlpflichtmodule Energieverfahrenstechnik | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
11. Chemie- und Bioingenieurwesen (Master of Science): ab 1. Semester
    (Po-Vers. 2008 | TechFak | Chemie- und Bioingenieurwesen (Master of Science) | 1.-3. Wahlpflichtmodul (ohne Praktikum) | 1.-3. Wahlpflichtmodul | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
12. Chemie- und Bioingenieurwesen (Master of Science)
    (Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemie- und Bioingenieurwesen (Master of Science) | Gesamtkonto | 1.-2. Wahlpflichtmodul (ohne Praktikum) | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
13. Maschinenbau (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009w | TechFak | Maschinenbau (Bachelor of Science) | Maschinenbau | Gesamtkonto | Wahlmodule | Technische Wahlmodule | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
14. Maschinenbau (Master of Science)
    (Po-Vers. 2007 | TechFak | Maschinenbau (Master of Science) | Studienrichtungen Allgemeiner Maschinenbau, Fertigungstechnik, und Rechnergestützte Produktentwicklung | Gesamtkonto | Wahlmodule | Technische Wahlmodule | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
15. Mechatronik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2012 | TechFak | Mechatronik (Master of Science) | Mechatronik (Studienbeginn bis 30.09.2020) | Gesamtkonto | M3 Technische Wahlmodule | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
16. Mechatronik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2020w | TechFak | Mechatronik (Master of Science) | Mechatronik (Studienbeginn ab 01.10.2020) | Gesamtkonto | M3 Technische Wahlmodule | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
17. Mechatronik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2021w | TechFak | Mechatronik (Master of Science) | Mechatronik (Studienbeginn ab 01.10.2021) | Gesamtkonto | M3 Technische Wahlmodule | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
18. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (bis 30.09.2018) | Gesamtkonto | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Technische Wahlmodule | Technische Wahlmodule | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
19. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
    (Po-Vers. 2018w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (Studienbeginn ab 01.10.2018) | Gesamtkonto | Studienrichtung Maschinenbau | Technische Wahlmodule und Hochschulpraktikum | Technische Wahlmodule | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
20. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
    (Po-Vers. 2018w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (Studienbeginn ab 01.10.2018) | Gesamtkonto | Studienrichtung Elektrotechnik | Technische Wahlmodule und Hochschulpraktikum | Technische Wahlmodule | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
21. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
    (Po-Vers. 2021w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen Studienrichtung Elektrotechnik (Studienbeginn ab 01.10.2021) | Studienrichtung Elektrotechnik | Technische Wahlmodule und Hochschulpraktikum | Technische Wahlmodule | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)
22. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
    (Po-Vers. 2021w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen Studienrichtung Maschinenbau (Studienbeginn ab 01.10.2021) | Studienrichtung Maschinenbau | Technische Wahlmodule und Hochschulpraktikum | Technische Wahlmodule | Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Wärmekraftanlagen und Kraftwerkstechnik (Prüfungsnummer: 53101)

(englischer Titel: Oral examination on thermal power plants)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 60, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
mit der Abgabe der Hausaufgaben der Übung kann ein Notenbonus von 0,7 erworben werden

Prüfungssprache: Deutsch

Erstablegung: WS 2022/2023, 1. Wdh.: SS 2023

1. Prüfer:

Jürgen Karl