Institut für erneuerbare Energien und energieeffiziente Anlagen Institut für erneuerbare Energien und energieeffiziente Anlagen

Die jahrhundertealte Nutzung der Windenergie wurde in den letzten ca. 100 Jahren unterbrochen durch den temporären Boom der kohlenwasserstoffhaltigen Energieträger.

Auf einem technisch ganz neuen Level trägt die Windenergie mittlerweile schon wesentlich zur Stromversorgung in vielen Teilen der Welt bei. Lernen Sie den Stand der Technik kennen und gewinnen Sie einen Einblick in die künftige Weiterentwicklung hocheffizienter Windkraftanlagen.

Regenerative Energien stehen leider selten dann zur Verfügung, wenn Sie technisch genutzt werden sollen. Um regenative Energien technisch zu nutzten, müssen Speicher zur Verfügung stehen. Die Energie wird dann entweder elektrisch, chemisch oder thermisch gespeichert werden. Im Modul Thermische Speicher werden entsprechend thermische Speicher betrachtet. Das vorlesungsbegleitende Labor vertieft die theoretischen Inhalte durch experimentelle Untersuchungen an verschiedenen Versuchsanlagen im Institut IEE.

Sensible Speicher

Die am häufigsten verwendete Speicherart ist der sensible Speicher. Wird dem Speicher Wärme zugeführt, so erhöht sich die Temperatur des Speichermediums. In Niedertemperatursystemen wird üblicherweise Wasser als Speichermedium verwendet. Im Institut IEE stehen verschiedene sensible Speicher zur Verfügung, an denen experimentelle Untersuchungen durchgeführt werden.

Latentwärmespeicher

Führt die einem Speicher zugeführte Wärme zu einem Phasenwechsel, so wird der Speicher als Latentwärmespeicher bezeichnet. Üblicherweise wird dann durch das Zuführen von Wärme ein Feststoff geschmolzen, wie es in einem Eisspeicher oder einem Paraffinspeicher der Fall ist.

Thermochemische Speicher (Zeolithspeicher)

Für thermochemische Speicher werden unterschiedliche thermische Reaktionen genutzt. In dem thermochemischen Speicher, der im Institut IEE verwendet wird, lagert sich Wasserdampf aus einem Wasserdampf- Luft- Gemisch an dem stark hygroskopisch wirkenden Zeolith an. Dabei wird Wärme frei gesetzt, der Speicher wird entladen. Soll der Wasserdampf wieder von dem Zeolith gelöst werden, muss dann wiederum Wärme zugeführt werden, der Speicher wird also Beladen. Diese Be- und Entladevorgänge werden im Labor experimentell untersucht.

Für heutige Komfortwünsche ist das Kühlen von Räumen und Materialien ein wesentlicher Bestandteil. In dem Modul Kältetechnik werden verschiedenen Kälteanlagen und Kältemittel betrachtet. Das vorlesungsbegleitende Labor vertieft die theoretischen Inhalte durch experimentelle Untersuchungen an verschiedenen Versuchsanlagen im Institut IEE.

Kompressionskälteanlagen

In der Kältetechnik werden üblicherweise Kompressionskälteanlagen verwendet. Die Wärme wird mit Hilfe eines Wärmeübertragers dem Kühlraum entzogen. Das erwärmte Kältemittel wird dann mit Hilfe eines Kompressors auf einen höheren Druck verdichtet. Dadurch wird auch die Temperatur des Kältemittels erhöht. Der Kompressor benötigt elektrische Energie. Die Wärme wird dann mit der höheren Temperatur an die Umgebung abgegeben. Das Kältemittel wird mit einer Drossel entspannt. Die Funktionsweise einer Kälteanlage entspricht der Funktionsweise einer Wärmepumpe.

Absorptionskälteanlagen

In Absorptionskälteanlagen wird ein thermischer Verdichter verwendet, um die Wärme, die dem Kühlraum entzogen wurde, auf ein Temperaturniveau zu heben, das über der Umgebungstemperatur liegt. In dem thermischen Verdichter wird das verdampfte Kältemittel in einem flüssigen Lösungsmittel gelöst. Das Lösungsmittelgemisch wird dann mit Hilfe einer Pumpe zu einem Austreiber gefördert. Dort wird das Kältemittel auf einem höheren Temperaturniveau verdampft und dem Kältemittelkreislauf zugeführt. Für das Verdampfen des Kältemittels kann z. B. solare Wärme eingesetzt werden. Absorptionskälteanlagen werden daher üblicherweise verwendet, wenn solare Wärme oder Abwärme zur Verfügung steht.