Nachhaltige Materialien und verfahrenstechnische Prozesse, Bachelor (PO-2024)
| Modulnummer / Modulcode | G-NI5 |
|---|---|
| Modulname | Industrietransformation und Energiewende |
| Art des Moduls | Wahlpflicht |
| Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele | Die Studierenden kennen zentrale Grundlagen, Konzepte, Prozesse und Technologien der Transformation zu einer klimaneutralen und ressourcenschonenden Grundstoffindustrie. Sie gewinnen ein Bewusstsein für die Relevanz zentraler Stoffkreisläufe und (Grundstoff-)Industrien für die Energiewende und eine nachhaltige Entwicklung. Sie erarbeiten die energiesystemische Einbettung der Transformation der Grundstoffindustrie und kennen zentrale Szenariostudien zur Energiewende. Sie kennen zentrale Aspekte der Einbindung der Grundstoffindustrie in globale Stoffkreisläufe. Die Studierenden erarbeiten anhand ausgewählter Stoffkreisläufe eine systemische Perspektive auf die Zusammenhänge von Materialeinsatz und Recycling, Energiesystemtransformation und Elektrifizierung sowie Innovation und technologischem Wandel in der Grundstoffindustrie und erkennen zentrale technisch-ökonomische Herausforderungen einer nachhaltigen Transformation. |
| Lehrveranstaltungsarten | VLmP (1 SWS), HS (1 SWS) |
| Lehrinhalte | Grundlagen der Energie- und Industriesystemanalyse
Zentrale Technologien und Prozesse einer klimaneutralen und ressourcenschonenden Industrie
Gekoppelte Energiesystemtransformation und Industrietransformation
Die Veranstaltung besteht aus einem inhaltlichen Basisprogramm, das ergänzt wird um fakultative Inhalte, aus denen Themen in Absprache mit den Studierenden in der Veranstaltung gewählt werden können. |
| Titel der Lehrveranstaltungen | Industrietransformation und Energiewende |
| Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) | Vorlesung, Seminar, Selbststudium, Gruppenarbeit, Vortrag und Ausarbeitung Die erste Hälfte des Moduls ist als 2-stündige Vorlesung organisiert und schließt mit einer mündlichen Prüfung (ggf. in Kleingruppen) oder einer Klausur ab. Die zweite Hälfte ist als 2-stündiges Seminar mit Vorträgen der Studierenden sowie fakultativen inhaltlichen Ergänzungen organisiert. |
| Verwendbarkeit des Moduls | M. Sc. Maschinenbau, Vertiefungsrichtungen: • Nachhaltige Werkstoffe und Fertigungsverfahren • Energietechnik und Umwelttechnik • Mensch - Organisation - Technik • Nachhaltige Fahrzeugtechnik M. Sc. Wirtschaftsingenieurwesen M. Sc. Umweltingenieurwesen M. Sc. Nachhaltiges Wirtschaften M. Sc. RE2 Additive Schlüsselkompetenz |
| Dauer des Moduls | Ein Semester |
| Häufigkeit des Angebotes | jährlich im Wintersemester |
| Sprache | deutsch |
| Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul | |
| Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul | |
| Studentischer Arbeitsaufwand | 1 SWS VL (15 Std.), 1 SWS HS (15 Std.), Selbststudium (30 Std.), Schriftliche Ausarbeitung eines Vertiefungsthemas und Vorbereitung eines Vortrags (30 Std.) |
| Studienleistungen | S1: Schriftliche Ausarbeitung eines Vertiefungsthemas (12 – 15 S.) und Vortrag (20 – 45 Minuten) im Rahmen des Seminarteils (als Kleingruppe) |
| Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung | |
| Prüfungsleistungen | Prüfungsgespräch, ggf. in Kleingruppen (15 – 30 Minuten) oder Klausur (45 – 60 Min.) zum Abschluss des Vorlesungsteils am Ende der ersten Hälfte des Semesters |
| Anzahl Credits (ECTS) | 3 cp |
| Lehreinheit | Maschinenbau |
| Modulverantwortliche/r | Prof. Dr. Stefan Lechtenböhmer |
| Lehrende | Prof. Dr. Stefan Lechtenböhmer |
| Medienformen | Rechner und Beamer, vorlesungsbegleitende Unterlagen, ggf. Onlineapplikationen |
| Literatur | Grundlage: Agora Energiewende und Wuppertal Institut (2019): Klimaneutrale Industrie: Schlu?sseltechnologien und Politikoptionen fu?r Stahl, Chemie und Zement. Berlin, November 2019. (Ohne Teile D und E), https://www.agora-energiewende.de/fileadmin/Projekte/2018/Dekarbonisierung_Industrie/164_A-EW_Klimaneutrale-Industrie_Studie_WEB.pdf Vertiefung: Lechtenböhmer S, Nilsson L.J:, Åhman M., Schneider C: (2016): Decarbonising the energy intensive basic materials industry through electrification – implications for future EU electricity demand, Energy (2016), Volume 115, Part 3, 15 November 2016, Pages 1623–1631, doi: 10.1016/j.energy.2016.07.110 Prognos, Öko-Institut, Wuppertal-Institut (2020): Klimaneutrales Deutschland. Studie im Auftrag von Agora Energiewende, Agora Verkehrswende und Stiftung Klimaneutralität, https://www.agora-verkehrswende.de/fileadmin/Projekte/2020/KNDE2050/A-EW_195_KNDE_Langfassung_DE_WEB.pdf Bataille, C., Åhman, C., Neuhoff, K., Nilsson, L.J., Fischedick, M., Lechtenböhmer, S., Solano-Rodriquez, B., Denis-Ryan, A., Stiebert, S., Waisman, H. Sartor, O., Rahbar, S. (2018): A review of technology and policy deep decarbonization pathway options for making energy-intensive industry production consistent with the Paris Agreement, Journal of Cleaner Production 187 (2018) 960-973 DOI: 10.1016/j.jclepro.2018.03.107 Agora Energiewende (Hrsg.) (2020): Breakthrough Strategies for Climate-Neutral Industry in Europe – Policy and Technology Pathways for Raising EU Climate Ambition, Summary; https://static.agora-energiewende.de/fileadmin/Projekte/2020/2020_10_Clean_Industry_Package/A-EW_197_Strategies-Climate-Neutral-Industry-EU_Summary_WEB.pdf |