Labor für Thermodynamik und Energietechnik

Standort

Raum 3.E.29

Telefon: +49 9721 940-9929

Das Labor

Das Labor für Thermodynamik und Energietechnik ist der Maschinenbau Fakultät an der THWS zugeordnet und ist aktiv am Lehrbetrieb sowie in der Forschung beteiligt. Es besitzt eine hervorragende, zum Teil drittmittel- und industriefinanzierte Laborausstattung auf dem neuesten Stand der Technik. Es stehen z. B. mehrere Geräte und Versuchsaufbauten zur Bestimmung von thermischen und kalorischen Materialparametern zur Verfügung (u.a. Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit), Klimaschränke oder mehrere Thermographie-Messsysteme. Weiterhin sind mehrere komplexe Versuchsstände zur Betrachtung von Strahlungs- und Konvektionsphänomenen vorhanden. Ein umfassender Rechnerpark mit aktueller Simulationssoftware ergänzen die experimentelle Ausstattung.

In der Lehre gehören die Fachgebiete Thermodynamik und Wärmetechnik zu den Grundlagen der Ingenieurwissenschaften. Die Lehre vermittelt den Studierenden die Begrifflichkeit Energie und Kompetenzen zum Verständnis von Systemen, zum Verhalten von idealen und realen Stoffen, zur Analyse von Zustandsänderungen und Prozessen, zur praktischen Anwendung der Grundlagen in Maschinen sowie technischen Fragestellungen. In ergänzenden Praktika zur Vorlesung Thermodynamik lernen die Studierenden u. a. praxisnah die Bilanzierung von Energie und Entropie sowie die Bestimmung von Stoffdaten.

Das Labor deckt weiterhin die Fachgebiete Energietechnik und Multiphysik-Simulation in der Praxisausbildung der Studierenden ab. Die Lehrveranstaltungen in diesen Fachgebieten vertiefen die Anwendung der Grundlagen und vermitteln den Studenten eine Lösungskompetenz für energie- und wärmetechnische Fragestellungen. Praktische Versuche und numerische Simulationen gehen dabei Hand in Hand. Praktika, Labor- und Forschungsversuche in diesen Bereichen sind u.a.: Messung und Simulation des transienten Temperaturverhaltens von Bauteilen, Messung und Simulation von Solarmodulen-Modulen, Windmessungen und Bewertung von Windkraftanlagen, Messung und Simulation von Brennstoffzellen, Messung und Betriebssimulation einer Power-to-Gas-Anlage, Messung und Simulation von thermohydraulischen Anlagen, BHKW-Betrieb.

Die Forschung im Labor Thermodynamik ist breit aufgestellt, sie befasst sich mit zwei Forschungssäulen: Weiterentwicklung Optimierung von Energiesystemen und experimentelle und numerische Wärmeflussanalysen sowie deren praktische Anwendungen. In beiden der o.g. Gebieten spielen Simulationstechniken eine wichtige Rolle, es sind dies z.B. Multiphysik-FEM-Simulationen (COMSOL, Siemens PLM, Star-CCM+, OpenFOAM), Systemsimulationen (MATLAB Simulink/Simspace, Siemens Simcenter, Amesim) als auch numerische Einzelanalysen. Im Rahmen von öffentlich geförderten Forschungsprojekten (Bund und Land) werden brandaktuelle Grundlagenthemen bearbeitet, wie z. B. hinsichtlich der Energiewende das Thema Erhöhung von Übertragungskapazitäten des Stromnetzes. Für die Industrie wird an praxisnahen Themen wie Stoffoptimierung und Charakterisierung von Materialfehlern geforscht. Weitere Bereiche sind die Energiewandlung in Kreisprozessen, Wärmeübertragung und Elektrochemie.