Hochschule Reutlingen Reutlingen Research Institute (RRI) · ZIM-KN Virtuelles Kraftwerk Neckar-Alb...

Hochschule Reutlingen

Reutlingen Research Institute (RRI)

Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand

KooperationsNetzwerk „Virtuelles Kraftwerk Neckar-Alb“

CEB 20.-22.05.2015

Förderprogramm:

CEB 20.-22.05.2015

ZIM-KN Virtuelles Kraftwerk Neckar-AlbWeiterentwicklung der Region

Tübingen

Reutlingen

Zollernalb

kooperieren & weiterentwickeln

der Kompetenzen zur Realisierung einer

innovativen & ökologischen & ökonomischen

Energieversorgung für die Region

CEB 20.-22.05.2015

Kraftstoff-

bezug: 25%

Stand Heute: Endenergieverbrauch: 15977 GWh/a (IKENA)

Strombezug: 21%

ca. 89% der

Endenergie aus

fossilen Energiequellen

Brennstoff-

bezug: 44%

Strom aus

EE: 2,7%

KWK: 1,3%

Wärme aus

EE: 3,8%

KWK: 2,0%

CEB 20.-22.05.2015

Kraftstoff-

bezug: 25%

Szenario 2030 Trend: Endenergieverbrauch: - 18% gegenüber 2009 (IKENA)

Strombezug: 16%

ca. 69% der

Endenergie aus

fossilen Energiequellen

Brennstoff-

bezug: 34%

Strom aus

EE: 8,2%

KWK: 8,4%

Wärme aus

EE: 7,8%

KWK: 12,6%

CEB 20.-22.05.2015

Starker Zuwachs von dezentralen Energien Erneuerbare Energie EE und Kraft-Wärmekopplung KWK

6011.018

2.045443

885

295

591

1.073

2.668

315

430

+119%

6.189

2030 100% Neckar Alb

+82%

2030 Trend

2.829

2009

1.556

210

x 2,4

x 3,4

x 1,4 x 2,8

x 1,7

x 6,2

KWK-Strom

EE-Strom

EE-Wärme

KWK-Wärme

CEB 20.-22.05.2015

Transformationvon einer zentralen in eine dezentrale Energieversorgung

CEB 20.-22.05.2015

110/220/380 kV

10/20 kV

400 V

Import/Export

Energieversorgung zentral „hierarchisch“

KOMMUNIKATION IKT

WÄRMEFLUSS

STROMFLUSS

TRANSFORMATION

Jahr 1990 > 1 T

Jahr 2000 ~ 50 T

Jahr 2014 > 1,5 Mio.

Jahr 2030 > 5 Mio.

Ausbau dezentraler Anlagen

110/220/380 kV

10/20 kV

400 V

SPEICHER

Import/Export

Energieversorgung dezentral „demokratisch“

• Dezentralisierung

• Kraft-Wärme-Kopplung

• Querverbundoptimierung

• Systemsteuerung

• Energieeffizienz

• Regionale Wertschöpfung

Systemdienstleistungen(Regelenergie, IKT, Prognose,

Simulation, Schwarzstart, etc.)

Virtuelles Kraftwerk

Virtuelle Kraftwerke zukünftiges Rückgrat der Energieversorgung:

CEB 20.-22.05.2015

NETZMANAGEMENT PROGNOSE

SPEICHER

LEITTECHNIK

GESCHÄFTSMODELLE

STEUERBOX

IKT

IKT

ZIM-KN Virtuelles Kraftwerk Neckar-AlbGrundidee:

CEB 20.-22.05.2015

Bisher beteiligte ZIM-KN Kooperationspartner:Unternehmen:

Stadtwerke und Regionalverbände:

Institutionen:

ZIM-KN Virtuelles Kraftwerk Neckar-AlbKooperationspartner:

CEB 20.-22.05.2015

ZIM-KN Virtuelles Kraftwerk Neckar-AlbZielsetzung

CEB 20.-22.05.2015

Demonstrator auf dem Campusgelände

BHKW (Wärme)

LeitwarteProduzierendes Gewerbe

Produzierendes GewerbeBürogebäude

Fachkundenzentrum

Wohneinheit

SPEICHER

BHKW (Wärme)StartUp-Büro


CEB 20.-22.05.2015

Kernziele des Demonstrators:

Aufbau einer Demonstrationsregion für virtuelle Kraftwerke

Stärken der Innovationskraft der Region durch Wissenstransfer zwischen Hochschulen, KMU,

Stadtwerken und der Bevölkerung

Verbessern der regionalen Wertschöpfung durch die Querverbundoptimierung zwischen Strom-

und Wärmemarkt unter Einbeziehung der unterschiedlichen Akteure wie Erzeuger, Händler,

Verbraucher und Netzbetreiber

Weiterentwickeln der dezentralen regenerativen Energieerzeugung sowie deren Optimierung

im Verbund

Stabilisieren der Verteilernetze

Etablieren neuer Geschäftsmodelle durch intelligente Steuerung und Informationsfluss;

Aus- und Weiterbildung von Fachpersonal

Bereitstellen von Räumlichkeiten für Start-Ups


CEB 20.-22.05.2015

Innovations- und Zukunftspotential des Demonstrators:

Bereitstellen einer komplexen Testumgebung für die unterschiedlichsten Komponenten und

deren Interaktion

Plattform für Informations- und Wissensaustausch für Entwickler, Produzenten und

Marktakteure

Aufbau eines Kompetenzzentrums

Bereitstellen einer „realen Umgebung“ für Kundengespräche und Öffentlichkeitsarbeit

Innovative Ausbildungsstätte – Aus- und Weiterbildung von Fachpersonal in „realer Umgebung“

Inkubator für Start-Ups und Innovationen

Querverbundoptimierung zwischen Strom- und Wärmemarkt

Integration aller relevanten Akteure - Verbraucher/Händler/Lieferant/Netzbetreiber

Aufbau einer IT-Struktur, die zuverlässig Datenmissbrauch verhindert

Regionale Wertschöpfung

Stärkung regionaler Wettbewerbsfähigkeit

Lehr- und Forschungszentrum für

dezentrale Energiesysteme und Energieeffizienz Reutlingen

Energiewende braucht Qualifikation

Anwendungsbezogen. Praxisorientiert. Forschungsnah.


→ ein kooperativer Lehr- und Forschungsverbund als Public-Private-Partnership

gefördert von der Karl-Schlecht-Stiftung

Greift eines der wichtigsten Innovationsthemen unserer Zeit auf:

Energiewende

… verändert den Energiesektor von Grund auf

… erfordert Menschen, die sie umsetzen können

Unser Ziel:

• Experten für das Thema Energie ausbilden

Masterstudiengang „Dezentrale Energiesysteme und Energieeffizienz“

Reutlinger Energiezentrum für dezentrale Energiesysteme und Energieeffizienz

Hintergrund – Anlass

Klimaschutz, EEG, Atomausstieg, Gesetzesrang in BW 50 – 80 – 90

Notwendigkeit der Transformation von einem zentralen in ein dezentrales

Energieversorgungssystem mit hoher Energieeffizienz

Notwendige Investitionen von bis zu 550 Mrd €

Motor für die Entwicklung neuer Technologien mit steigender Komplexität

Bedarf an qualifizierten Arbeitskräften mit Umsetzungs- und Gestaltungswillen wird stark steigen

Ausbildung von Fachkräften (30 pro Jahr) um den Personalbedarf regionaler KMU zu decken

„Energiewende“ – energieeffizienteste Volkswirtschaft der Welt bis 2050

Antwort der Hochschule Reutlingen ….

… Zentrum für Dezentrale Energiesysteme und Energieeffizienz Reutlingen


Das Zentrum ist attraktive Antwort…

… für Unternehmen, Verbände:

Absolventen, die sowohl auf dem Gebiet der Energietechnik als auch der Energiewirtschaft

fundierte Kenntnisse besitzen

… für Studierende:

Erhebliche Nachfrage nach Master-Studienplätzen, besonders auf dem Energiesektor

… für die Politik:

Nachhaltiger und breitenwirksamer Beitrag zur Umsetzung der Energiewende


Wir suchen…

… Partner mit Bereitschaft zum finanziellen Engagement

Wir bieten…

… Betrieb des Studiengangs

… Nennung als Sponsor (Internet, Flyer)

… Mitgliederversammlung 1 mal pro Jahr

… Masterthesis einbringen

… Recruiting von Absolventen

… Nutzung des Zentrums für firmeninterne Fort- und Weiterbildung gegen Bezahlung

Wovon Sie als Unternehmen profitieren…

… Frühzeitiges Binden von top ausgebildeten Energie-Experten

… Vergabe von Forschungsprojekten, Praktika und Abschlussarbeiten


Wir suchen…

… motivierte Studentinnen und Studenten mit Interesse an der Energiewende

Wir bieten…

… Qualitativ hochwertiges Masterstudium „Dezentrale Energiesysteme und Energieeffizienz“

… Wahl eines Studienschwerpunktes: Energietechnik oder Energiewirtschaft

… Enge Partnerschaft zur Industrie

… Forschungsnahe Ausbildung

… Zahlreiche Partnerhochschulen im Ausland

Wovon Sie als Studierende profitieren…

… Frühzeitiger Kontakt zu möglichen Arbeitgebern

… Studium befasst sich mit einem wichtigen Thema unserer Zeit


Theorie Praxis Angewandte

Forschung

LEHRE

• Projektorientiertes Lernen

• Anwendungsbezogen

• Arbeiten in Teams

• Industrienah

• Praxisorientiert

• In Unternehmen

• Forschungsnah

• Mit Unternehmen

Masterstudiengang

Ingenieur

(B.Eng.)

Wirtschafts-

Ingenieur

(B.Eng.)

Abschluss mit Schwerpunkt

Unternehmen


Abschluss: Master of Science

Studienart: Vollzeitstudium

Studiendauer: 3 Semester

Credits: 90 ECTS Punkte

Studienbeginn: Sommer- und Wintersemester

Mindestanmeldenote: überdurchschnittlicher Bachelorabschluss

Sprache: überwiegend Deutsch, teilweise auf Englisch

Vertiefungsrichtungen: Energietechnik und Energiewirtschaft

Eckdaten des Studiengangs

Wir bilden die Energie-Experten für morgen aus!


Das Studium auf einen Blick

1. Semester 2. Semester

Energie und Umwelt

6 ECTS

Energiemärkte und -unternehmen

7 ECTS

Energietechnik I

8 ECTS

Sozialkompetenz

4 ECTS

Wahlpflichtmodule 1. Semester

≥5 ECTS

Schwerpunkte

Energietechnik Energiewirtschaft

Energietechnik II

6 ECTS

Energiepolitik und –recht

6 ECTS

Dezentrale Energietechnik

6 ECTS

Geschäftsmodelle in der Energiewirtschaft

6 ECTS

Einzelaspekte des operativen Managements

6 ECTS

Forschungs- und Entwicklungs-Projekt

6 ECTS

Wahlpflichtmodule 2. Semester

6 ECTS


• Studierende suchen sich bei Professoren und Betreuern Arbeiten, die Sie

im Laufe des Semesters bearbeiten.

• Die Arbeit sollte einen entwicklerischen oder wissenschaftlichen

Hintergrund haben.

• Der Umfang beträgt ungefähr 150 h.

• Die üblichen arbeitsbegleitenden Aufzeichnungen und Dokumentationen

werden erstellt. (keine umfängliche Thesis)

• Die Arbeit schließt mit einer Präsentation ab

Projektorientiertes Lernen: FuE Projekt


• Durchführung von Firmenbesichtigungen bis hin zu mehrtägigen Exkursionen während

des Semesters

• Durchführung von Kontaktmessen auf dem Campus

• Ein reger Austausch führt zu einer praxisbezogenen Lehre und ermöglicht vielfältige

Kontaktmöglichkeiten der Studierenden mit der Industrie

Industriekontakte


Status Forschung


Prof. Wolfgang

Frühauf

Prof. Frank

Truckenmüller

Prof. Sabine

Löbbe

Prof. Bernd

Thomas

Prof. Peter

Kleine-Möllhoff

Prof. Thorsten

Zenner

Prof. Clemens

van Dinther

Expertise

Forschungs-

gebiet

Adaptive

Regelungssysteme

Energietechnik /

Kraftwerkstechnik /

Virtuelle Kraftwerke

Energiewirtschaft

Kraft-Wärme-

Kopplung /

Blockheizkraftwerke

Energiestrom-

management /

Umweltschutz /

Energie- und

Metallerzeugung

Kommunikations-

technik/

Automatisierung

Smart Grid

Economics

Schwerpunkt-

setzung

• Energie-

management;

• Simulation von

Energiesystemen

• Energietechnik

• Kraftwerkstechnik

• Energiesysteme

• Transformation der

Energiewirtschaft

• Strategien und

Geschäftsmodelle

• dezentrale

Energiesysteme,

• Prozesssimulation

• Stoffstrom-

management

• Energie- und

Materialeffizienz in

der Produktion

• Simulation von

Energiesystemen

• Anlagen-

vernetzung

• Energiedaten-

management

• Energie-

speicherung

• Flexibilitätsmärkte

• Strategisches

Verhalten

• Multi-Agenten

Systeme

• E-Kfz &

Ladestrategien

Ausstattung

Simulation Wärmepumpen Szenario-,

Prozesstools

Blockheizkraftwerke Verbrennungs-

motoren

Automatisierung Business Analytics

Labor

Hochschule Reutlingen

Fakultät Technik

Studienbereich Maschinenbau

Der „NEUE“ MB-Master

Masterstudiengang Maschinenbau


Industrienah und praxisorientiert

Forschungsnah

Individuell und effektiv

Vertiefungsrichtung Produktentwicklung oder

Vertiefungsrichtung Energietechnik

Neuer Masterstudiengang Maschinenbau

Abschluss: Master of Science

Studienart: Vollzeitstudium

Studiendauer: 3 Semester

Credits: 90 ECTS Punkte

Studienbeginn: Sommer- und Wintersemester

Bewerbungsfristen: 15.01. für das Sommersemester

15.07. für das Wintersemester

Mindestanmeldenote: überdurchschnittlicher Bachelorabschluss

Sprache: überwiegend Deutsch, teilweise auf Englisch

Vertiefungsrichtungen: Produktentwicklung und Energietechnik

Eckdaten zum Studiengang


Produktentwicklungsprojekt

4 SWS

Mathematik

4 SWS

Energietechnik I

6 SWS

Digital Factory

4 SWS

Sozialkompetenz

4 SWS

Projektmanagement

2 SWS

Betriebswirtschaft

4 SWS

FuE Projekt

4 SWS

Energietechnik II

8 SWS

Energietechnik III

4 SWS

Produktionsanlagen

8 SWS

CAE

6 SWS

Thesis

Energietechnik Produktentwicklung

1. Studiensemester 2. Studiensemester 3. Studiensemester

22 SWS / 30 ECTS

22/24 SWS / 30 ECTS

30 ECTS

Module im Studiengang



4 SWS

Mathematik

4 SWS

Energietechnik I

6 SWS

Digital Factory

4 SWS

Sozialkompetenz

4 SWS

Projektmanagement

2 SWS

Betriebswirtschaft

4 SWS

FuE Projekt

4 SWS

Energietechnik II

8 SWS

Energietechnik III

4 SWS

Produktionsanlagen

8 SWS

CAE

6 SWS

Thesis



Basisfächer Studiengang

22 SWS / 30 ECTS

22/24 SWS / 30 ECTS

30 ECTS



4 SWS

Mathematik

4 SWS

Energietechnik I

6 SWS

Digital Factory

4 SWS

Sozialkompetenz

4 SWS

Projektmanagement

2 SWS

Betriebswirtschaft

4 SWS

FuE Projekt

4 SWS

Energietechnik II

8 SWS

Energietechnik III

4 SWS

Produktionsanlagen

8 SWS

CAE

6 SWS

Thesis



Projektbezogene Lehrformate im Studiengang


Idee

Bauteil-Konstruktion

Werkzeug-Konstruktion und Umsetzung

Spritzgieß-Technologie

Serien-fertigung

in der Kunststoff-Lernfabrik

Projektbezogene Lehrformate im StudiengangProduktentwicklungsprojekt !PEP

In der Kunststoff-Lernfabrik wird ein kleines Kunststoffbauteil von der ersten Idee

bis hin zur Massenproduktion entwickelt und produziert.

Die Arbeit entsteht im Team.

Alle relevanten Aspekte werden sowohl in der Theorie als auch in der Praxis gelernt

und praktisch angewendet.

Das ganzheitliche Verständnis und der sichere Umgang mit dem

Produktentstehungsprozess von Kunststoffbauteilen steht hierbei im Vordergrund.


Studierende suchen sich bei Professoren und Betreuern Themen,

die Sie im Laufe des Semesters bearbeiten.

Die Arbeit hat einen entwicklerischen oder wissenschaftlichen Hintergrund.

Der Umfang beträgt ungefähr 120 h.

Die üblichen arbeitsbegleitenden Aufzeichnungen und Dokumentationen werden erstellt.

Die Arbeit schließt mit einer Postervortrag ab:

- Zusammenfassung des Inhalts auf das Wesentliche

- Erstellung eines Posters

- Kurzvortrag (6 min) zum Poster

in einer Postervortragsreihe

Projektbezogene Lehrformate im StudiengangFuE Projekt


Durchführung von Firmenbesichtigungen bis hin zu mehrtägigen

Exkursionen während des Semesters

Durchführung von Kontaktmessen auf dem Campus

Die aufgeführten Firmen bilden den Industriebeirat des

Studienbereichs Maschinenbau. Ein reger Austausch führt zu

einer praxisbezogenen Lehre und ermöglicht vielfältige

Kontaktmöglichkeiten der Studierenden mit der Industrie.

Industriebeirat MB Stand 05/15

Projektbezug im StudiengangIndustriekontakte


http://www.airtec.de/index/index.html

http://www.airtec.de/index/index.html

http://www.burkhardt-weber.de/

http://www.burkhardt-weber.de/

http://www.elringklinger.de/

http://www.elringklinger.de/

http://www.sauter-feinmechanik.com/

http://www.sauter-feinmechanik.com/

http://www.walter-tools.com/de

http://www.walter-tools.com/de


4 SWS

Mathematik

4 SWS

Energietechnik I

6 SWS

Digital Factory

4 SWS

Sozialkompetenz

4 SWS

Projektmanagement

2 SWS

Betriebswirtschaft

4 SWS

FuE Projekt

4 SWS

Energietechnik II

8 SWS

Energietechnik III

4 SWS

Produktionsanlagen

8 SWS

CAE

6 SWS

Thesis



Wahlmöglichkeit im Studiengang

Wahl am Ende des

1. Fachsemesters



4 SWS

Mathematik

4 SWS

Energietechnik I

6 SWS

Digital Factory

4 SWS

Sozialkompetenz

4 SWS

Projektmanagement

2 SWS

Betriebswirtschaft

4 SWS

FuE Projekt

4 SWS

Energietechnik II

8 SWS

Energietechnik III

4 SWS

Produktionsanlagen

8 SWS

CAE

6 SWS

Thesis



Wahlmöglichkeit Energietechnik

Wahl am Ende des

1. Fachsemesters


Vertiefungsrichtung Energietechnik

Energietechnik I

Grundlagen der Energieumwandlung

Wärmeübertragung

Energietechnik II

Konventionelle und Regenerative Energietechnik

Computational Fluid Dynamics (CFD)

Energietechnik III

Energiesysteme

Kraft-Wärme-Kopplung

Die Studierenden werden umfassend in die Grundlagen der

Energieumwandlung und Wärmeübertragung eingeführt. Sie verstehen die

Auslegungsprinzipien von Energieumwandlungsprozessen im Detail.

Es werden die technischen, ökonomischen und ökologischen

Bewertungskriterien für die konventionelle und regenerative Energietechnik an

praxisbezogenen Fallbeispielen erlernt. Moderne Simulationstechniken zur

Bewertung technischer Prozesse werden mittels numerischer Strömungs-

berechnung (CFD) vermittelt.

Die Studierenden erwerben systemtechnische Kenntnisse von zentralen und

dezentralen Energiesystemen und verstehen die Zusammenhänge. Am

Beispiel der Kraft-Wärme-Kopplung wird die technische Umsetzung

anschaulich vermittelt und der Transformationsprozess zu dezentralen

Versorgungsstrukturen diskutiert.



4 SWS

Mathematik

4 SWS

Energietechnik I

6 SWS

Digital Factory

4 SWS

Sozialkompetenz

4 SWS

Projektmanagement

2 SWS

Betriebswirtschaft

4 SWS

FuE Projekt

4 SWS

Energietechnik II

8 SWS

Energietechnik III

4 SWS

Produktionsanlagen

8 SWS

CAE

6 SWS

Thesis



Wahlmöglichkeit Produktentwicklung

Wahl am Ende des

1. Fachsemesters


Der Produktentstehungsprozess wird in den Aspekten qualitätsorientierter Prozess-

und Bauteilauslegung erörtert.

Die Studierenden erlernen die gesamtheitliche Auslegung von Produktionsanlagen,

Produktionsprozessen und Bauteilen mit unterschiedlichen Beanspruchungen und

Anforderungen sowie Analyse und Diagnose der Komponenten hinsichtlich Qualität,

Lebensdauer und Verschleiß.

Bei der Bauteilentwicklung erlernen die Studierenden die Verfahren moderner

Simulationstechniken stationärer und transienter Prozesse.

Digital Factory, CAQ Labor

Digital Factory

CAQ Labor

Produktionsanlagen

Produktionsanlagen

Projektarbeit

Betriebsfestigkeit

Computer Aided Engineering CAE

Numerische Strukturmechanik

Vertiefungsrichtung Produktentwicklung



4 SWS

Mathematik

4 SWS

Energietechnik I

6 SWS

Digital Factory

4 SWS

Sozialkompetenz

4 SWS

Projektmanagement

2 SWS

Betriebswirtschaft

4 SWS

FuE Projekt

4 SWS

Energietechnik II

8 SWS

Energietechnik III

4 SWS

Produktionsanlagen

8 SWS

CAE

6 SWS

Thesis



Forschungsnähe im Studiengang

In den gekennzeichneten

Arbeitsgebieten wird aktiv

Forschung betrieben.


USA, Kettering University, Flint, Michigan, USA

Südafrika, Nelson Mandela Metropolitan University, Port Elizabeth

Südafrika, University of Stellenbosch

England, London, South Bank University

Russland, St. Petersburg, Polytechnical State University SPUSP

Ukraine, National Mining University of Ukraine, Dnepropetrovsk

China, Politechnical University Xi'an

China, Dong Hua University, Shanghai

Doppelabschluss:

MBMaster: Russland SPUSP (St. Petersburg)/M.Eng. (Reutlingen)

Anteil unserer Studenten mit Auslandssemester: 40%

Internationalität im Studiengang

Ausländische Studierende nehmen am Masterprogramm teil

Vorlesungen werden teilweise auf Englisch abgehalten

Es besteht die Möglichkeit eines Auslandsaufenthaltes innerhalb der

Hochschulpartnerschaften:


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