Wasserstoff Lehre
Lehrstuhl für Anlagen- und Prozesstechnik (APT)
Wasserstoff gilt als ein Energieträger der Zukunft und ist Ausgangsstoff zahlreicher Folgesynthesen. Den Wassersoff zu transportieren und zu speichern stellt jedoch eine Herausforderung dar. Dies kann unter anderem in flüssiger Form erfolgen, sodass die Wasserstoffverflüssigung einen heute und in zukünftig wichtigen Prozess darstellt.
Diese Veranstaltung knüpft an die Vorlesung „Grundlagen der Kälteerzeugung und Industrielle Tieftemperaturanlagen“ an. Zunächst wird die Herstellung, Nutzung und Handhabung von Wasserstoff, sowie die Wasserstoffverflüssigung im Rahmen einer Vorlesung gelehrt und diskutiert. Zudem werden Einblicke in die Projektabläufe und Projektphasen im Ingenieursbereich gegeben. Anschließend simulieren die Studierenden ausgewählte kryogene Prozesse, unter anderem einen Wasserstoffverflüssigungsprozess, mit dem Simulationsprogramm UniSim® Design. Damit lernen die Studierenden UniSim® Design zu bedienen und bauen ein vertieftes Verständnis für kryogene Verflüssigungsprozesse auf.
Modulkennung | ED180008 |
---|---|
Umfang | 2 SWS, 5 ECTS |
Semester | Sommersemester |
Unterrichtssprache | Deutsch |
Vorlesungsbetreuung | Prof. Dr. Alexander Jurevic Alekseev |
Mehr Informationen: TUMonline
Lehrstuhl für Energiesysteme (LES)
Wasserstoff ist derzeit in aller Munde und wird - aktueller denn je - als wesentlicher Baustein für die Energiewende diskutiert.
Dass Wasserstoff für den Betrieb von Brennstoffzellen genutzt werden kann, wissen die allermeisten. Aber was muss man noch über Wasserstoff, seine Erzeugung und Nutzung wissen?
Die Vorlesung „Wasserstoff-Technologien für ein nachhaltiges Energiesystem“ richtet sich an alle interessierten Studierenden und gibt ein vertieftes Verständnis der benötigten Technologien in einem Wasserstoff-basierten Energie- und Stoffsystem. Dabei werden zunächst aus Systemsicht die komplexen Wechselwirkungen innerhalb eines stark gekoppelten Energie- und Stoffsystems aufgezeigt. Hinsichtlich der Technologien der Wasserstoffbereitstellung stehen sowohl elektrochemische als auch thermochemische Verfahren im Fokus der Veranstaltung. Dabei wird das gesamte Spektrum an Wasserstoff-produktionstechnologien vom grauen Wasserstoff bis zum grünen Wasserstoff abgedeckt.
Wasserstoff spielt bereits heute eine wichtige Rolle in diversen Industrieanwendungen (z.B. Stahl etc.). Diese Anwendungen stehen ebenso wie die Speicherung und Distribution im Fokus dieser Veranstaltung. Wasserstoff, Power-to-X Technologien und nachhaltige Kohlenstoffquellen sind die Schlüsselfaktoren, um in einem 100% nachhaltigen Energie- und Stoffsystem den Kohlenstoffkreislauf zu schließen. Die Veranstaltung behandelt daher auch die wesentlichen Syntheserouten für Wasserstoff-basierte Energieträger und Basischemikalien. Abschließend werden aktuelle Forschungsaktivitäten im Bereich der Wasserstoffbereitstellung, -nutzung und -integration in Energiesysteme vorgestellt, um einen direkten Einblick in die aktuelle Forschungswelt zu gewähren.
Modulkennung | ED180007 |
---|---|
Umfang | 2 SWS, 3 ECTS |
Semester | Sommersemester |
Unterrichtssprache | Deutsch |
Vorlesungsbetreuung | Theresa Hauth |
Mehr Informationen: TUMonline
Im Rahmen des Wasserstoff-Seminars sollen von den Teilnehmenden individuell gewählte Beispielkonzepte zu Wasserstoff-basierten Technologien im Energiesystem ausgearbeitet und anhand einer Techno-Ökonomischen Analyse und der sozio-politischen Rahmenbedingungen beurteilt werden. Basierend auf der zugehörigen Vorlesung werden die selbständig erarbeiteten Konzepte schriftlich in Form eines Abschlussberichts festgehalten und zudem in einer Abschlussveranstaltung vor einer Fachjury aus Wissenschaft und Wirtschaft präsentiert. Abschließend wird ein Peer-Review Bericht verfasst, indem ein anderer Abschlussbericht kritisch hinterfragt werden soll.
Modulkennung | ED180027 |
---|---|
Umfang | 2 SWS, 5 ECTS |
Semester | Wintersemester |
Unterrichtssprache | Deutsch |
Seminarbetreuung | Theresa Hauth, Marcel Dossow |
Mehr Informationen: TUMonline
Lehrstuhl für Nachhaltige Mobile Antriebssysteme (NMA)
In der Vorlesung wird der gesamte Pfad einer Wasserstoffmobilität behandelt:
- Physikalisch-chemische Eigenschaften von Wasserstoff
- Gewinnung von Wasserstoff
- Lagerung, Speicherung, Transport von Wasserstoff
- Nutzung von Wasserstoff in der mobilen Anwendung durch Verbrennungsmotoren und Brennstoffzellen
Modulkennung | ED150011 |
---|---|
Umfang | 3 SWS, 5 ECTS |
Semester | Wintersemester |
Unterrichtssprache | Deutsch |
Vorlesungsbetreuung | Dr.-Ing. Maximilian Prager |
Mehr Informationen: TUMonline
- Kraftstoffe als Energiespeicher
- Mobile Nutzung elektrischer Energie: E-Fuels vs. Batteriespeicher
- Klimaschutz durch Biokraftstoffe und synthetische Kraftstoffe
- Sub-Zero-Emissionen mit alternativen Kraftstoffen
- Kraftstoffkennzahlen und ihre Anwendung für Ingenieure
- Rechtliche Aspekte: Klimaziele und ihre Umsetzung im EU-Rahmen
- Chemische Grundlagen
- Zukünftige Herstellung konventioneller und synthetischer Kraftstoffe
- Aktuelle Forschungsansätze im Kraftstoffbereich
- Energiewende: Dekarbonisierung vs. Defossilisierung?
Modulkennung | ED150029 |
---|---|
Umfang | 3 SWS, 5 ECTS |
Semester | Sommersemester |
Unterrichtssprache | Deutsch |
Vorlesungsbetreuung | Dr.-Ing. Martin Härtl |
Mehr Informationen: TUMonline
Das Praktikum richtet sich an Studenten, die ihr Wissen über allgemeine physikalische Zusammenhänge von Wasserstoff, Brennstoffzellen und Antriebsstrang in praktischen Übungen vertiefen wollen. Es vermittelt die grundlegenden Zusammenhänge bezüglich der typischen Zielkonflikte Verbrauch und Leistung. Ferner wird ein Einblick in Messtechnik und Prüfstandsautomatisierung gegeben. Die Zusammenhänge werden theoretisch teils in Gruppenarbeit erarbeitet und im Anschluss am Modellprüfstand verifiziert.
Modulkennung | ED150025 |
---|---|
Umfang | 4 SWS, 4 ECTS |
Semester | Wintersemester |
Unterrichtssprache | Deutsch |
Vorlesungsbetreuung | Dr.-Ing. Maximilian Prager |
Mehr Informationen: TUMonline
1. Vorbereitungsteil
- Anleitung zum wissenschaftlichen Arbeiten
- Einführung in die Antriebsforschung
- Vorbereiten und Halten von Vorträgen, Storytelling, Rhetorik
Externer Vortrag aus der Industrie zum Thema Forschung
2. Vortragsteil
- Themenvergabe an die Teilnehmenden
- Vorbereitung der Themen durch die Teilnehmenden
- Diskussion der Hypothesen
- Vorträge der Teilnehmenden zu den jeweils gewählten Themen
Modulkennung | ED150014 |
---|---|
Umfang | 2 SWS, 3 ECTS |
Semester | Sommersemester |
Unterrichtssprache | Deutsch |
Vorlesungsbetreuung | Dr.-Ing. Martin Härtl |
Mehr Informationen: TUMonline
Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft (SWW)
Die englischsprachige Vorlesung „Anaerobic Processes and Energy Recovery” ist Teil des Moduls „Advanced Water Treatment and Anaerobic Processes” und richtet sich insbesondere an Studierende im Masterstudiengang Environmental Engineering, die die Veranstaltung wahlweise als Pflichtmodul im Field of Study 1 oder als Wahlmodul (u.a. im Studiengang Sustainable Resource Management) belegen können. In der Vorlesung geht es insbesondere um Ansätze und Verfahren der energieeffizienten Abwasserreinigung mit dem Ziel der Maximierung der Energierückgewinnung, insbesondere in Form von Biogas. In einem Teil der Veranstaltung widmen wir uns auch der Power-to-Gas Technology mit einem klaren Fokus auf die biologische Methanisierung. In die Veranstaltung fließen auch unsere eigenen Forschungsergebnisse mit ein, um den Studierenden einen kleinen Einblick in unsere Forschungsaktivitäten zu gewähren.
Modulkennung | BGU38019 |
---|---|
Umfang | 2 SWS, 3 ECTS |
Semester | Sommersemester |
Unterrichtssprache | Englisch |
Vorlesungsbetreuung | Prof. Dr.-Ing. habil. Konrad Koch |
Mehr Informationen: TUMonline
Professur für Sustainable Future Mobility (SFM)
Das Modul "Sustainability in Aviation - Destination Green?" konzentriert sich auf die Bemühungen der Luftfahrtakteure, die Ziele der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung (UN-SDG) zu unterstützen, wobei der Schwerpunkt auf Lebenszyklusdenken basierten Klimamaßnahmen liegt. Nach der Besprechung der UN-SDG und ihrer Auswirkungen auf den Luftverkehr werden wir die wissenschaftliche Forschung zu den aktuellen und erwarteten zukünftigen Auswirkungen des Luftverkehrs auf den Klimawandel, z. B. Kondensstreifenbildung, Strahlungsantrieb und lokale Luftqualität bis zum Jahr 2050 und darüber hinaus, zusammenfassen und diskutieren. Dabei wird es eine tiefgehende Einführung in relevante Phänomene der Verbrennungsphysik und -chemie gegeben, wobei keine Vorkenntnisse vorausgesetzt werden. Anschließend werden vielversprechende Optionen zur Reduzierung von Fluglärm und CO2 Emissionen sowie zur Verbesserung der lokalen Luftqualität analysiert, d.h. Technologie, betriebliche Verbesserungen, marktbasierte Maßnahmen und nachhaltige alternative Kraftstoffe.
Modulkennung | LRG6002 |
---|---|
Umfang | 3 SWS, 5 ECTS |
Semester | Wintersemester |
Unterrichtssprache | Englisch |
Vorlesungsbetreuung | Sila Akpinar |
Mehr Informationen: TUMonline
Alternative Brennstoffe sind ein wichtiger Bestandteil der bestehenden und künftigen Lösungen für die Nachhaltigkeit. Daher ist es wichtig zu verstehen, wie die Verbrennungsprozesse dieser Kraftstoffe ablaufen und welche Treibhausgase erzeugt werden. Dieser Kurs führt in die Chemie ein, welche erforderlich ist, um dieses Verständnis zu erlangen. Der Kurs beginnt mit den Grundlagen der Thermodynamik, der Brennstoffe und der Chemie (es werden keine Vorkenntnisse in chemischer Kinetik vorausgesetzt) und führt langsam zu einem detaillierten Verständnis der Reaktionen, die bei der Verbrennung der Brennstoffe ablaufen. Die Übungen im Kurs sind so konzipiert, dass sie von den Grundlagen ausgehen und dann zur Einführung und Verwendung von chemisch-kinetischen Werkzeugen, wie RMG (reaction mechanism generator) und Cantera, für die Erstellung und Analyse der Reaktionsmechanismen fortschreiten. Des Weiteren bietet der Kurs in Einführung in die Verbrennungschemie nachhaltiger Flugkraftstoffe, sauerstoffhaltiger Kraftstoffe, Ammoniak, Stickoxiden sowie Aromaten (verantwortlich für Ruß). Am Ende des Kurses sind die Studierenden in der Lage, chemische kinetische Mechanismen zu erstellen und zu reduzieren.
Modulkennung | ED110097 |
---|---|
Umfang | 4 SWS, 5 ECTS |
Semester | Sommersemester |
Unterrichtssprache | Englisch |
Vorlesungsbetreuung | Pooja Neema |
Mehr Informationen: TUMonline
Professur für Chemische und Thermische Verfahrenstechnik (CTV)
Das Modul zielt darauf ab, die Studierenden mit den industriellen Prozessen zur Herstellung von nicht fossilen Kraftstoffen vertraut zu machen. Sie werden befähigt, die Prozesse stofflich und energetisch zu bilanzieren, sowie bezüglich Nachhaltigkeit zu bewerten sowie und deren Grenzen bezüglich Rohstoffverfügbarkeit, energetischen Wirkungsgraden und Marktkontabilität zu erfassen. Die Studierenden verstehen die Zusammenhänge zwischen Kraftstoff- und Energiemarkt.
Zu den Lehrinhalten gehören: Anforderungen an Kraftstoffe, Verknüfung energetische und chemische Werschöpfungskette, Fossile Kraftstoffherstellung als Referenz, Bilanzungen und Bewertung (Well-to-Wheel), Wasserstoff und Methanolwirtschaft, Alternative Kraftstoffe auf C1-Basis, FT-Kraftstoffe, OME, Bio-basierte Ölkraftstoffe, Biodiesel, Greendiesel, HEFA, Bio-basierte Alkohole.
Modulkennung | CS0003 |
---|---|
Umfang | 4 SWS, 5 ECTS |
Semester | Wintersemester |
Unterrichtssprache | Englisch |
Vorlesungsbetreuung | Prof. Dr.-Ing. Jakob Burger |
Mehr Informationen: TUMonline
Professur für Regenerative Energiesysteme (RES)
In der Vorlesung werden die technischen Möglichkeiten für die energetische Nutzung von Biomasse und Reststoffen behandelt. Insbesondere werden die Wärmeerzeugung, die Verstromung, die Kraft-Wärme-Kopplung und die Verfahren für die Herstellung gasförmiger und flüssiger Energieträger diskutiert. Die Erzeugung von Biogas (Fermentationsprozess) wird im wesentlichen ebenfalls besprochen. Da es dazu jedoch eine eigene Vorlesung gibt, wird dieser Teil auf die technischen Grundlagen beschränkt. In den Übungsteilen steht die Konzeptfindung und Planung einer Anlage im Mittelpunkt. Dabei sollen im Rahmen eines Seminars von den Vorlesungsteilnehmern individuell gewählte Beispiele ausgearbeitet und anhand einer Wirtschaftlichkeitsrechnung beurteilt werden. Im Rahmen der Übung arbeiten die Studierenden selbständig in der Gruppe ein Konzept zur Nutzung von Biomasse aus und bewerten die Konzepte hinsichtlich der technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit. Das Ergebnis wird in einem Vortrag vorgestellt und bewertet.
Modulkennung | CS0183 |
---|---|
Umfang | 4 SWS, 5 ECTS |
Semester | Sommersemester |
Unterrichtssprache | Englisch (primary), Deutsch |
Vorlesungsbetreuung | Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer |
Mehr Informationen: TUMonline
Das Modul befasst sich mit den Grundlagen der Energieträger, dem Klimawandel und der Technik des Wärme-, Strom- und Kraftstoffmarktes sowie der Nutzung nachwachsender Rohstoffe, einschließlich einer Einführung in einfache technische Systeme und aktuelle Themen der Energiewirtschaft. Außerdem geht es um den Stromhandel, den CO2-Handel und die aktuelle Situation verschiedener Energietechnologien.
In Übungen werden kleine Beispiele zur Wirtschaftlichkeit (Produktionskosten von Wärme- und Stromanlagen (z.B. Blockheizkraftwerke) berechnet.
Modulkennung | CS0260 |
---|---|
Umfang | 4 SWS, 5 ECTS |
Semester | Wintersemester |
Unterrichtssprache | Deutsch/Englisch |
Vorlesungsbetreuung | Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer |
Mehr Informationen: TUMonline