Grundlagen der Bereitstellung und energetischen Nutzung von Biomasse

Maschinenbau, Master (PO-2023)

Modulnummer / Modulcode WP-GBeNB
Modulname Grundlagen der Bereitstellung und energetischen Nutzung von Biomasse
Art des Moduls Wahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Die Studierenden verfügen über grundlegende Kenntnisse hinsichtlich der Nutzungsmöglichkeiten von Biomasse als regenerative Energiequelle. Die erworbene Kompetenz umfasst die gesamte Verfahrenskette von der Beschaffung der Biomasse über die Konversion bis zur Integration der Bioenergie in das (regenerative) Energiesystem.
Lehrveranstaltungsarten VL 1,3 SWS
Lehrinhalte

Grundlagen der Biomassebereitstellung:

  • Merkmale von verschiedenen Biomassen im Kontext der energetischen Nutzung
  • Limitierende Faktoren der Biomasseproduktion
  • Energieertrag, Vergleich zu anderen EE
  • Kohlenstoff- und Nährstoffkreisläufe
  • Logistische Anforderungen

Grundlagen der energetischen Nutzung von Biomasse

  • Verbrennungstechnische Grundlagen
  • Verfahrenstechnische Grundlagen

Grundzüge der Wandlungspfade

  • Festbrennstoffe
  • Thermochemische Vergasung
  • Flüssige Energieträger 1. Generation
  • Biogas/Methan

Die Rolle der Bioenergie im Energiesystem

  • Entwicklung in Deutschland
  • Entwicklung weltweit

Anknüpfung an die Wasserstoffwirtschaft

  • Grundzüge der Wasserstoffwirtschaft
  • Wasserstoff aus Biomasse
  • Wasserstoff mit Biomasse
Titel der Lehrveranstaltungen Grundlagen der Bereitstellung und energetischen Nutzung von Biomasse
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) Vortrag
Verwendbarkeit des Moduls
Dauer des Moduls Ein Semester
Häufigkeit des Angebotes jährlich im Wintersemester
Sprache deutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Grundlagen der Biologie, Chemie und Thermodynamik aus abgeschlossenem Bachelor-Studiengang.
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Studentischer Arbeitsaufwand 1,3 SWS VL (19,5 Std.), Selbststudium (39 Std.)
Studienleistungen S1: Studienleistungen werden vom jeweiligen Dozenten zu Beginn der Lehrveranstaltung festgelegt.
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung
Prüfungsleistungen Klausur 45 Min.
Anzahl Credits (ECTS) 2 cp
Lehreinheit Maschinenbau
Modulverantwortliche/r Dr. Bernd Krautkremer
Lehrende Dr. Bernd Krautkremer
Medienformen PowerPoint-Präsentationen; Vorlesungsskripte können auf der zentralen eLearning-Plattform der Hochschule (Moodle) nach Anmeldung heruntergeladen werden.
Literatur

KTBL: Energiepflanzen. Daten für die Planung des Energiepflanzenanbaus (2. Auflage; 2012)

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR): Basisdaten Bioenergie Deutschland 2021, Gülzow 2021

Kaltschmitt, Hartmann, Hofbauer: Energie aus Biomasse. Grundlagen, Techniken und Verfahren (Springer Verlag) (2. Auflage; 2009)

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR): Leitfaden Bioenergie. Planung, Betrieb und Wirtschaftlichkeit von Bioenergieanlagen, (Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.), (3. Auflage 2007)

J.Karl: Dezentrale Energiesysteme: Neue Technologien im liberalisierten Energiemarkt, (Oldenbourg Wissenschaftsverlag); (Auflage: verbesserte Auflage 10. Mai 2006)

V. Quasching: Regenerative Energiesysteme: Technologie - Berechnung – Simulation, (Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG); (Auflage: 8., aktualisierte und erweiterte Auflage 17. Januar 2013)

R. Zahoransky: Energietechnik: Systeme zur Energieumwandlung.

IE Leipzig, TU Hamburg-Harburg: Analyse und Evaluierung der thermo-chemischen Vergasung von Biomasse, (Springer Vieweg); (Auflage: 6. Aufl. 2012, 5. Dezember 2012)

N. Schmitz, J. Henke, G. Klepper: Biokraftstoffe - Eine vergleichende Analyse, (Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.), (2. Neuauflage, 2009)

A. Brown, P. Le Feuvre: Technology Roadmap,Delivering Sustainable Bioenergy, Renewable Energy Division (RED) of the International Energy Agency (IEA), 2017

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi): Die nationale Wasserstoffstrategie, Juni 2020

BMWi-Forschungsnetzwerk Bioenergie:
Stellungnahme: Biomasse und Bioenergie als Teil der Wasserstoffwirtschaft, Juni 2021