Ziele
Das Technikum bietet den Studierenden im Bachelorstudiengang Green Building und im Masterstudiengang Energieeffizientes und Nachhaltiges Bauen die Möglichkeit, gebäudetechnische Anlagen zur Wärme- und Kälteversorgung sowie Raumlufttechnische Anlagen unter realen Einbaubedingungen zu betreiben.
Das Gesamtkonzept ermöglicht eine variable Kopplung von Wärme- und Kälteerzeugungsanlagen, Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen) sowie Lüftungsanlagen mit Heiz- und Kühlflächen sowie Luftauslässen.
Durch umfangreiche Regelungs- und Messtechnik können verschiedene Betriebssituationen gezielt herbeigeführt und eine Vielzahl von Betriebsparametern und physikalischen Größen erfasst werden, um Komponenten und Systeme zu analysieren. So können Studierende in der Theorie erlernte Grundlagen direkt am lebensnahen Beispiel einsetzen!
Die umfangreiche Ausstattung dient der praktischen Vertiefung von Lehrveranstaltungsinhalten in den Studiengängen Bachelor Green Building und Master Energieeffizientes und Nachhaltiges Bauen.
Weiterhin bietet die umfangreiche Ausstattung die Möglichkeit zum Verfassen von experimentellen Bachelor- und Masterarbeiten sowie der Betreuung von experimentellen studentischen Projekten.
Darüber hinaus können anwendungsnahe, experimentelle Forschungsarbeiten an den Anlagen durchgeführt werden.
- Das Blockheizkraftwerk (BHKW) ist ein kompakter Energieerzeuger, der nach dem Prinzip der Kraft- Wärme-Kopplung arbeitet und somit gleichzeitig Wärme und Strom in einem festen Verhältnis zueinander bereit stellt.
Durch den Brennstoff Erdgas wird in einem Verbrennungsmotor mechanische Energie erzeugt, welche mit Hilfe eines elektrischen Generators in elektrischen Energie gewandelt wird. Die bei diesem Prozess anfallende Motorabwärme wird durch Wärmeüberträger an einen Heizkreis übertragen und kann so beispielsweise zur Gebäudeheizung genutzt werden.
Durch die gekoppelte Erzeugung von Strom und Wärme kann der eingesetzte Brennstoff effizienter ausgenutzt werden als bei getrennten Erzeugung.
Durch den Einsatz eines regenerativ erzeugten Brennstoffs z.B. aus Biogasanlagen oder Power-to-Gas- Prozessen kann sogar eine weitestgehend CO2-neutrale Wärme- und Stromerzeugung erreicht werden.
- Der Pelletofen wird wie ein Scheitholzofen dezentral in Wohnräumen eingesetzt und beheizt den Raum vorrangig mittels behaglicher Strahlungswärme.
Durch eine Regelung der Sauerstoffzufuhr mit Hilfe einer Lambda-Sonde kann eine möglichst schadstoffarme Verbrennung der Holzpellets erzielt werden.
Ein integrierter Wärmeüberträger kann einen Großteil der erzeugten Wärme über einen Wasserkreislauf einem Pufferspeicher zuführen, wodurch eine Anbindung an die Zentralheizung ermöglicht wird. Ein Partikelabscheider reduziert den Feinstaubausstoß.Der Versuchsstand ist mit umfangreicher Messtechnik ausgestattet, um anhand gemessener Energieströme Effizienzbetrachtungen durchzuführen sowie den Verbrennungsprozess mittels einer Abgasanalyse zu untersuchen.
- Die Kompressionskältemaschine ist die am weitesten verbreitete Technologie, um Kälte zu erzeugen. Das zirkulierende Kältemittel nimmt aus dem zu kühlenden Bereich Wärme auf und verdampft. In einem Kompressor wird es wieder verdichtet, wobei die anfangs aufgenommene Wärmeenergie wieder abgegeben wird. In einem Kondensator kühlt das Kältemittel ab und kondensiert schließlich. Mithilfe eines Expansionsventils wird das Kältemittel wieder auf das Ausgangsdruckniveau gebracht, sodass der Kreisprozess von vorne beginnen kann.
- Die raumlufttechnische Anlage im Technikum verfügt über ein Heizregister und ermöglicht die Durchführung von messtechnischen Aufgaben. Mit dieser Anlage kann der Einfluss verschiedener Arten von Luftauslässen auf die Raumluftströmungen und die zu erwartende Behaglichkeit untersucht werden. So lassen sich die Einsatzmöglichkeiten, Eigenschaften sowie Vor- und Nachteile eines jeden Auslasses experimentell bewerten.
- Die Kompaktlüftungsanlage besteht aus zwei verschiedenen raumlufttechnischen Anlagen, die sich in der verwendeten Technologie der Wärmerückgewinnung unterscheiden. Die erste Anlage ist mit einer rekuperative Wärmerückgewinnung mittels eines Kreuzgegenstrom-Wärmeüberträgers ausgestattet. Dabei werden der Zu- und der Abluftvolumenstrom sich kreuzend und in entgegengesetzter Richtung geführt, um eine hohe Effizienz des Wärmerückgewinnungsprozesses zu erreichen. Die zweite Anlage ist mit einer regenerativen Wärmerückgewinnung ausgestattet, die über einen Rotor mit adsorptiver Beschichtung verfügt, welche neben Wärme auch Feuchtigkeit zurückgewinnen kann. Diese Beschichtung nimmt die Feuchtigkeit der Abluft bei hoher relativer Feuchtigkeit auf und gibt diese nach einer 180°- Drehung des Rotors bei einer niedrigen relativen Feuchtigkeit an den Zuluftstrom ab.
- Die Adsorptionskältemaschine ist ebenfalls ein „Kälteerzeuger“, jedoch wird keine elektrische Energie für den Antrieb genutzt, sondern thermische Energie in Form von heißem Wasser. Bei den thermischen Kältemaschinen wird die Effizienz als Wärmeverhältnis angegeben. Der Prozess der Adsorptionskältemaschine ist ein diskontinuierlicher Kreisprozess. Somit schwanken die Temperaturen im Kälte- und Rückkühlkreislauf zyklisch. Das BHKW im Technikum kann die benötigte Antriebswärme liefern. Bei solch einem Konzept spricht man von der Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung.
- Eine hydraulisch abgleichende Anlage ist eine Grundvoraussetzung für einen energieeffizienten und komfortablen Betrieb einer gebäudetechnischen Anlage. Dadurch werden Unter- und Überversorgungen an den Heizflächen vermieden. An diesem Versuchsstand sind verschiedene Heizflächen angeordnet, die mit unterschiedlichen Vorlauftemperaturen arbeiten. Mithilfe verschiedener Pumpen, Abgleicharmaturen und hydraulischen Schaltungen kann der hydraulische Abgleich mit Unterstützung von Temperatur- und Durchflussmessgeräten durchgeführt werden.
Neben der Lehre werden die Labore u.a. für Forschungszwecke genutzt. Die bereitgehaltene Mess- und Regeltechnik unterstützt bei vielen Fragestellungen, die eine Erfassung von Betriebsparametern und physikalischen Größen fordern, um Komponenten und Systeme zu analysieren.
Studierende können als Tutor*in oder Studentische Hilfskraft die Lehrenden bei vielfältigen Aufgaben in Lehre und Forschung unterstützen.
Angaben zu den Labor-Praktika mit Zeit- und Raumangaben werden im laufenden Semester im Download und Servicecenter unter "Übersicht der Lehrveranstaltungen" bekannt gegeben.
Einblicke ins Labor
Technikum Gebäudetechnik
Das Blockheizkraftwerk (BHKW) ist ein kompakter Energieerzeuger, der nach dem Prinzip der Kraft- Wärme-Kopplung arbeitet
Der Pelletofen wird wie ein Scheitholzofen dezentral in Wohnräumen eingesetzt
Die Kompressionskältemaschine ist am weitesten verbreitete Technologie um Kälte zu erzeugen
Die bereitgestellte Kälte wird in einem Kältespeicher zwischengespeichert und kann so die Kühldecken sowie das Kühlregister der raumlufttechnischen Anlage mit Kälte versorgen
Das Kompaktlüftungsgerät besteht aus zwei verschiedenen raumlufttechnischen Anlagen, die sich in der verwendeten Technologie der Wärmerückgewinnung unterscheiden
Die Adsorptionskältemaschine ist ebenfalls ein „Kälteerzeuger“, jedoch wird keine elektrische Energie für den Antrieb genutzt, sondern thermische Energie in Form von heißem Wasser
Eine hydraulisch abgleichende Anlage ist eine Grundvoraussetzung für einen energieeffizienten und komfortablen Betrieb einer gebäudetechnischen Anlage
Die Raumlufttechnische Anlage im Technikum verfügt über ein Heizregister und ermöglicht die Durchführung von messtechnischen Aufgaben.