Energy from Biomass and Residuals

Die Vorlesung behandelt die Möglichkeiten und Rahmenbedingungen für die energetische 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.

Ergänzend zur Vorlesung kann das Seminar "Energetische Nutzung von Biomasse und Reststoffen" belegt werden. Hierbei steht die Planung dezentraler Versorgungs- und Entsorgungsanlagen im Mittelpunkt.

Nach Teilnahme am Modul „Energetische Nutzung von Biomasse und Reststoffen mit Seminar“ verstehen Studierende die Rahmenbedingungen und Mechanismen bei der biologischen, physikalischen und thermo-chemischen Umwandlung von Biomasse. Sie sind in der Lage, konventionelle und innovative Konzepte (z. B. Vergärung, Pyrolyse und Vergasung) unter Berücksichtigung wirtschaftlicher und genehmigungsrechtlicher Rahmenbedingungen hinsichtlich der Einsetzbarkeit zur Bereitstellung von Wärme und Strom zu analysieren.
Sie können vorhandene und neue Konzepte hinsichtlich technischer, wirtschaftlicher und ökologischer Machbarkeit bewerten, sowie eigene, auch neuartige Konzepte zur Bereitstellung und energetischen Nutzung von Biomasse entwerfen und die Absatzwege und -strategien der erzeugten Endenergie planen.

keine

In der Vorlesung werden die theoretischen Grundlagen durch Vortrag, Präsentation, Tafelanschrieb, Verwendung von Multimedia-Komponenten (Filme und Animationen) sowie Funktionsmodelle vermittelt. Den Studierenden werden die Inhalte der Vorlesung durch ein gedrucktes Skript, sowie durch Multimediakomponenten im eLearning-Portal zugänglich gemacht.
Zudem erfolgt im Rahmen der Vorlesung eine Exkursion zu einer Biomasse-Konversionsanlage (z.B. Heizkraftwerk, Kläranlage, Vergasungskraftwerk, …). Hier können die Studenten erlernte Sachverhalte an real existierenden Anlagen wiederfinden und zur Anwendung bringen.

Vortrag, Präsentation, Handzettel, Tafelanschrieb, Online-Lehrmaterialien (Multimedia)

Karl, J.: Dezentrale Energiesysteme. 2. Aufl., München: Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2006
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (Hrsg.): Leitfaden Bioenergie - Planung, Betrieb und Wirtschaftlichkeit von Bioenergieanlagen. Gülzow, 2006
Kaltschmitt, M: - Energie aus Biomasse (2009)

Die Modulprüfung erfolgt in Form einer Übungsleistung, die sich aus einer mündlichen Prüfung (Dauer 30 min, Einzelprüfung, keine Hilfsmittel) ergibt.
In der mündlichen Prüfung sollen die Studierenden nachweisen, dass sie die Rahmenbedingungen und Mechanismen der unterschiedlichen Arten zur energetischen Nutzung von Biomasse und Reststoffen verstehen und auf unterschiedliche Problemstellungen anwenden können. Dazu zählen z. B. biologische Umsetzungsverfahren wie Fermentation, thermochemische Umwandlungsverfahren wie Verbrennung oder Vergasung oder physikalische Umwandlungsverfahren wie Zerkleinern oder Trocknen sowie anschließende Prozesse zur Erzeugung von Strom, Wärme und Treibstoffe. Dazu soll ein Verständnis für unterschiedliche Arten von Biomasse und Reststoffen sowie ihr bevorzugtes Einsatzfeld entwickelt werden.