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Technik und Umwelt (TuU)15 ECTS (englische Bezeichnung: Technical and environment aspects)
Modulverantwortliche/r: Johann Jäger Lehrende:
Johann Jäger, Wolfgang Arlt
Startsemester: |
WS 2015/2016 | Dauer: |
2 Semester | Turnus: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
180 Std. | Eigenstudium: |
270 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Planung elektrischer Energieversorgungsnetze (WS 2015/2016)
(Vorlesung, 2 SWS, Johann Jäger, Mo, 10:15 - 11:45, H10)
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Übungen zu Planung elektrischer Energieversorgungsnetze (WS 2015/2016)
(Übung, 2 SWS, Assistenten, Fr, 12:15 - 13:45, H6)
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Umweltverfahrenstechnik (WS 2015/2016)
(Vorlesung, 2 SWS, Wolfgang Peukert et al., Mi, 14:15 - 15:45, HG; für CBI: Umweltverfahrenstechnik)
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Umweltverfahrenstechnik (WS 2015/2016)
(Übung, Tobias Kohler, jede 2. Woche Mo, 08:15 - 09:45, KS I; für CBI: Umweltverfahrenstechnik)
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Kerntechnik (SS 2016)
(Vorlesung, 4 SWS, Wolfram Junghans, Fr, 10:15 - 13:45, H6)
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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
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
- 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
- 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
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