Energy from Biomass and Residuals

Die Vorlesung behandelt die Möglichkeiten und Rahmenbedingungen für die energetisch Nutzung von Biomasse und Reststoffen.
Im ersten Teil der Vorlesung werden Konzepte zur Nutzung biogener Stoffe und zur Entsorgung von Reststoffen vorgestellt. Neben konventionellen Nutzungskonzepten für die Wärme- und Stromerzeugung werden auch innovative Konzepte wie Vergärung, Pyrolyse und Vergasung, die Herstellung von Treibstoffen und die Anwendung neuer Technologien wie Brennstoffzelle, ORC-Prozess und Stirlingmotor behandelt.
Der zweite Teil der Vorlesung behandelt die verfahrenstechnischen Grundlagen dieser Konzepte. Dabei stehen vor allem technologische Probleme bei Verbrennung und Vergasung verschiedenster Brennstoffe und die Brennstofflogistik im Vordergrund.
Im letzten Teil der Vorlesung steht schließlich die Planung dezentraler Versorgungs- und Entsorgungsanlagen im Mittelpunkt. Dabei sollen im Rahmen eines Seminars von den Vorlesungsteilnehmern individuell gewählte Beispiele ausgearbeitet und anhand einer Wirtschaftlichkeitsrechnung und der genehmigungsrechtliche Rahmenbedingungen beurteilt werden.

Nach Teilnahme an der Modulveranstaltung Energetische Nutzung von Biomasse und Reststoffen verstehen Studierende die Rahmenbedingungen und Reaktionsmechanismen bei Verbrennung, Vergasung und Fermentation, sind in der Lage Konzepte hinsichtlich der Einsetzbarkeit zur Bereitstellung von Wärme und Strom zu analysieren, können vorhandene und neue Konzepte hinsichtlich technischer und wirtschaftlicher Machbarkeit bewerten sowie eigene, auch neuartige Konzepte zur Bereitstellung und energetischen Nutzung von Biomasse entwerfen und die Absatzwege und strategien der erzeugten Endenergie planen.

Methoden der Energiewandlung (empfohlen)

In der Vorlesung werden die Inhalte durch Vortrag, Präsentation, Tafelanschrieb, Verwendung von Multimedia-Komponenten (Filme und Animationen) sowie Funktionsmodelle vermittelt. Den Studenten werden die Inhalte der Vorlesung durch ein gedrucktes Skript, sowie durch Multimediakomponenten im eLearning-Portal zugänglich gemacht. Im Rahmen des Seminars werden die Grundlagen durch Vortrag und Tafelanschrieb vermittelt. Die Studenten erhalten ebenso ein Skript mit den Inhalten des Vortrags sowie Arbeitsunterlagen mit Gleichungen, Datentabellen etc.. Im Rahmen des Seminars arbeiten die Studierenden selbständig und freiwillig Konzepte zur energetischen Nutzung von Biomasse aus und bewerten die Konzepte hinsichtlich der technischen, wirtschaftlichen und rechtlichen Darstellbarkeit. Die Ergebnisse werden in einem Kurzvortrag sowie in der Abschlusspräsentation vorgestellt, und dort von Juroren aus Industrie und Forschung bewertet und prämiert. Eine Exkursion zu einem Biomasse-Heizkraftwerk vermittelt praktische Aspekte der Biomassenutzung.

Vortrag, Präsentation, Handzettel, Tafelanschrieb, Online-Lehrmaterialien (Multimedia), Seminarvorträge der Studenten

Karl, J.: Dezentrale Energiesysteme. 2. Aufl., München: Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2006 ---- Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (Hrsg.): Leitfaden Bioenergie - Planung, Betrieb und Wirtschaftlichkeit von Bioenergieanlagen. Gülzow, 2006

In einer mündlichen Prüfung sind die vermittelten Inhalte auf verschiedene Problemstellungen anzuwenden. Prüfungsrelevant sind hierbei sowohl die in der Vorlesung vermittelten technischen und technologischen Inhalte, als auch die im Seminar behandelten und von den Studierenden in eigenen Konzepten vertieften Kenntnisse der Wirtschaftlichkeitsbewertung von Energieanlagen (siehe hierzu auch Lernziele). Die Qualität der im Rahmen des Seminars selbständig erarbeiteten Konzepte oder die Bewertung des Abschlussvortrags durch die Juroren geht nicht in die Prüfungsnote mit ein.