| Bemerkung |
Beschreibung:
Die Energieeffizienz von Maschinen und Anlagen nimmt bei den aktuell kontinuierlich steigenden Energiekosten einen immer größer werdenden Stellenwert in der Industrie ein. Politische Forderungen verlangen nach einer deutlichen Senkung des CO2-Ausstosses sowie nach einer erheblichen Steigerung der Energieeffizienz in der Produktion. Skalare Zielsetzungen sind auf politischer Ebene bereits für die Jahre 2020 sowie 2050 definiert. Immer mehr Produktionsbetriebe beschäftigen speziell ausgebildetes Personal als Effizienzmanager oder –beauftragte, welche im Unternehmen die Effizienz der Prozesse analysieren und effizienzsteigernde Maßnahmen und Konzepte umsetzen sollen.
Vorlesung:
Im Rahmen der Vorlesung werden folgende Themenbereiche behandelt:
Überblick über den Energiemarkt (Politische Ziele, erneuerbare Energien, Energiespeicherung, Energieeinkauf, Energietarife, Lastspitzen, Energiepolitik, Förderung und EEG Gesetz), Energieträger in der Produktion (Elektrische Energie, Druckluft, Hydraulik, Erdgas, Temperiermedien& Kühlwasser), Energieerzeuger und –wandler sowie Verbraucher in der Produktion (Kompressoren, Pumpen, Kessel, Antriebe, Speicher), Maßnahmen und Methoden zur Effizienzsteigerung (Antriebstechniken im Vergleich, Druckluftsysteme, Wärmeerzeugung, Kälteerzeugung, Infrastrukturmaßnahmen, Prozessparameter, Möglichkeiten zur Abwärmenutzung (KWK, AKM, ORC, Peltier, BHKW, Seebeck), Energiemanagement (Normen und Vorgaben, Energiemanagementsysteme, Lastspitzenmanagement, Energieaudits), Vorgehensweise in der Energieoptimierung (Produktionsanalyse, Definition einer Bilanzhülle, Energetische Erfassung 1, Auswertung, Ableiten von Potentialen, Umsetzung von Maßnahmen, Energetische Erfassung 2, Fazit), Fallbeispiele
Praktika/Übungen:
In den Praktika werden ausgewählte Themen aus der Vorlesung anhand von Praktikumsversuchen und Fallanalysen vertieft. Im technischen Labor des Lehrstuhls für Konstruktion und Kunststoffmaschinen können beispielhaft an Kunststoff-Produktionsanlagen Energiemessungen durchgeführt und ausgewertet werden. Darüber hinaus können Prozessparameter und deren Auswirkungen auf die Prozess-Effizienz untersucht und bewertet werden.
In einer vorlesungsbegleitenden Exkursion zu einem industriellen Produktionsbetrieb mit einer anschließenden Fallanalyse sollen Prozesse analysiert und eigene Vorschläge erarbeitet werden.
Lernziele:
Die Studierenden verfügen über die zum Verständnis verschiedener Prozesse notwendigen Grundkenntnisse der Verfahrenstechnik, Thermodynamik, Elektrotechnik sowieüber Kenntnisse aus dem Bereich elektrischer Maschinen und Anlagen. Darüber hinaus besitzen Sie ein tiefergehendes Verständnis für das umfangreiche Thema der Energieerzeugung und -umwandlung sowie über verschiedene Möglichkeiten die Effizienz eines Produktionsprozesses zu erfassen, Stoff- und Energieströme zu visualisieren und Ergebnisse zu analysieren. Daraus können Sie eigenständig Maßnahmen ableiten, so dass gezielt an einzelnen Stellen im Prozess die Effizienz gesteigert werden kann.
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