Thermodynamik II/Thermolab

Das Modul vertieft und erweitert die im Grundlagenmodul „Thermodynamik I/Chemie“ erworbenen Kenntnisse, indem die Hauptsätze der Thermodynamik systematisch auf reale Energiewandlungsprozesse angewendet werden. Im Fokus stehen sowohl klassische als auch nachhaltige Technologien der Energieumwandlung.

Die Studierenden lernen, unterschiedliche Pfade von der Primärenergie zur Nutzenergie zu analysieren und technisch relevante Energiewandler quantitativ zu bilanzieren und zu bewerten. Dazu zählen Feuerungen, Brennstoffzellen, Gasturbinenanlagen und Dampfkraftwerke ebenso wie moderne Kraftwerkskonzepte. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf nachhaltigen Energiewandlungsprozessen – insbesondere der Brennstoffzelle – sowie auf der kritischen Betrachtung der Umweltwirkungen fossiler Verbrennung und möglicher Lösungsansätze wie CO₂-Sequestrierung (Carbon Capture).

Darüber hinaus wird die Bewertung von Energieumwandlungsprozessen durch das Konzept von Exergie und Anergie erweitert, um die tatsächliche Nutzbarkeit verschiedener Energieformen fundiert beurteilen zu können. Neben Wärmekraftmaschinen wie Dampfkreisprozess, Stirling-Maschine und Gasturbinenanlage werden auch Wärmepumpen, Kältemaschinen und klimatechnische Anwendungen unter Einbeziehung feuchter Luft behandelt.

Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, Energiewandlungsprozesse technisch und thermodynamisch umfassend zu analysieren, ihre Effizienz zu bewerten und ihre Bedeutung für eine nachhaltige Energiewende fundiert einzuordnen.