Das Fachgebiet Kältetechnik an der FH Gießen-Friedberg

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1 FH Gießen-Friedberg Fachgebiet Kältetechnik Prof. Dr.-Ing. Thomas Maurer 1 Das Fachgebiet Kältetechnik an der FH Gießen-Friedberg 1 Die Bedeutung des Fachgebietes Das Fach Kältetechnik besitzt traditionell in der Ausbildung der Ingenieure, die besonders in den Bereichen Energietechnik, Wärmetechnik, Technische Gebäudeausrüstung und Versorgungstechnik arbeiten wollen, einen hohen Stellenwert. Die Gründe sind: In der Region Gießen-Friedberg gibt es einige Industrieunternehmen, die kältetechnische Produkte entwickeln und herstellen. Beispiele: Schaltschrankklimageräte, Umweltsimulationsanlagen, Wärmepumpen, Fahrzeugklimaanlagen, Tiefkühlgeräte, Kälteanlagen zur Kühlung von Lebensmitteln etc. In vielen Unternehmen der Region wird Kältetechnik eingesetzt um technische Produkte herzustellen, Lebensmittel zu verarbeiten, Gase zu verflüssigen etc.. Je nach Größe dieser Unternehmen werden teilweise selbst kältetechnische Abteilungen unterhalten. Häufig wird mit regionalen Firmen zusammengearbeitet, die in der Kältetechnik spezialisiert sind. Kenntnisse in der Kältetechnik haben vielen Absolventen zur Anstellung in der Region verholfen. Auch überregional sind diese Absolventen sehr willkommen. Ein Grund ist, daß an vielen Hochschulen mit Ingenieursausbildung das Fach Kältetechnik inzwischen nicht mehr oder nur noch im geringen Umfang gelehrt wird. Dem steht jedoch ein hoher und in den letzten Jahren steigender Bedarf an kältetechnisch ausgebildeten Ingenieuren gegenüber. Für Interessenten, die einen Schwerpunkt ihrer Ausbildung im Bereich der Kältetechnik setzen möchten, gilt das Studium am Fachbereich MMEW an der FH Gießen-Friedberg als sehr attraktiv. Erkennbar ist dies auch daran, daß die Studenten nicht nur aus der Region kommen. Generell bietet das Studium an der Fachhochschule neben der eventuell gewünschten Spezialisierung eine sehr fundierte und breit gefächerte Ingenieursausbildung. Damit sind beste Voraussetzungen für die Übernahme von anspruchsvollen und verantwortungsvollen Aufgaben in der beruflichen Praxis geschaffen.

2 FH Gießen-Friedberg Fachgebiet Kältetechnik Prof. Dr.-Ing. Thomas Maurer 2 2 Das Lehrkonzept Für die Diplomstudiengänge kann gewählt werden (je nach Studiengang ist die Belegung das Faches Kältetechnik auch verpflichtend): Kältetechnik 1 im 5. Semester Kältetechnik 2 im 6. Semester Vorlesungsstunden /Woche Laborstunden /Woche Die der Kältetechnik an der FH Gießen-Friedberg zugemessene Bedeutung wird auch aus der im Vergleich zu den anderen deutschen Hochschulen großen Stundenzahl deutlich. Das bewährte Konzept der seminaristisch organisierten Lehrveranstaltungen ist: 1. Vermittlung der theoretischen Grundlagen. 2. Festigung und Vertiefung der Kenntnisse durch selbständige Bearbeitung von Übungsbeispielen. 3. Selbständige Durchführung von Laborversuchen, um die Umsetzung der gewonnenen Erkenntnisse in die Praxis zu üben und ein Verständnis von den Betriebseigenschaften der Kältemaschinen zu erhalten. Zur experimentellen Untersuchung stehen verschiedene Meßgeräte zur Verfügung, deren Verwendungsweise geübt wird. 4. Exkursionen zur Besichtigung von kältetechnischen Einrichtungen sowie Teilnahme an Fachvorträgen, um den praxisgerechten Aufbau von Maschinen zu sehen und einen Eindruck von den Anwendungen zu erhalten. Jedes Semester werden etwa 4 Exkursionen mit wechselnden Inhalten angeboten (Kälteversorgung von Brauereien, Lebensmittelverarbeitern etc., Fahrzeugklimaanlagen, Luftverflüssigung, Kältemittelentsorgung, Schaltschrankklimatisierung, Anlagenkomponenten, Umweltsimulation, Klimatisierung, Fernkälteversorgung, Eissportstadion etc.) Wesentliches Ziel ist es, daß die Studenten ein Verständnis für die Technik entwikkeln, das die selbständige und ingenieurmäßige Bearbeitung von Aufgaben ermöglicht. Das Verständnis ist Grundvoraussetzung, um Normen, Richtlinien, Berechungsprogramme etc. richtig anzuwenden, technische Entwicklungen durchzufüh-

3 FH Gießen-Friedberg Fachgebiet Kältetechnik Prof. Dr.-Ing. Thomas Maurer 3 ren etc., d.h. ingenieurmäßig zu arbeiten. Erfahrungsgemäß fällt die Behebung von Verständnisdefiziten in der beruflichen Praxis meist sehr schwer. Das Konzept der Lehre trägt der Forderung nach lebenslangem Lernen Rechnung. Die Absolventen besitzen: 1. Grundlegende und belastbare Kenntnisse der Kältetechnik. 2. Methodenkompetenz zur selbständigen Einarbeitung und Bearbeitung neuer Aufgabenstellungen. 3 Die Inhalte der Lehrveranstaltungen Kältetechnik 1 1. Thermodynamische Grundlagen 2. Offene Prozesse: Kühlturm, Trockeneis etc. 3. Einstufige Verdichterkältemaschine 4. Kaskadenkältemaschinen 5. Kältemittel, Sicherheit, Vorschriften Kältetechnik 2 6. Komponenten: Kältemittelverdichter, Wärmeübertrager, Entspannungsorgane etc. 7. Kältelastberechnung 8. Mehrstufige Verdichterkältemaschinen 9. Absorptionskältemaschinen 10. Tieftemperaturtechnik Für Kältetechnik 1 ist eine Stoffauswahl getroffen, die der heute überwiegend eingesetzten Kältetechnik, der Verdichterkältemaschine, Rechnung trägt. Diese Technik wird vertieft behandelt, so daß eine ingenieurmäßige Bearbeitung von Aufgaben in diesem Bereich möglich ist. In der darauf aufbauenden Kältetechnik 2 werden die weiteren wichtigen kältetechnischen Prozesse sowie wesentliche Komponenten behandelt - ebenfalls vertieft. Die Breite und Tiefe der Kenntnisse im Bereich der Kältetechnik ermöglicht jetzt die Bearbeitung von umfassenden Aufgabenstellungen. Beispielsweise können Abwägungen von unterschiedlichen Techniken für verschiedene Anwendungen vorgenommen werden, neue kältetechnische Entwicklungen im Zusammenhang beurteilt werden sowie energie- und wärmetechnische Auslegungsaufgaben für alle wichtigen kältetechnische Prozesse gelöst werden. Natürlich erfordern die konkreten Aufgabenstellungen im späteren Berufsleben weitere Spezialkenntnisse, diese können jedoch auf der Basis des umfassenden Verständnisses überwiegend selbständig erarbeitet werden. Neben diesen Veranstaltungen bietet der Fachgebietsleiter den Studenten an, über seine eigenen langjährigen Erfahrungen bei der Entwicklung von Kältemaschinen, der Untersuchung von Schadensfällen etc. zu berichten. Gelegentlich werden auch Experten aus der Industrie zu Vorträgen eingeladen.

4 FH Gießen-Friedberg Fachgebiet Kältetechnik Prof. Dr.-Ing. Thomas Maurer 4 Aufgrund der bestehenden internationalen Kontakte konnten interessierte Studenten bisher regelmäßig als Praktikanten oder Diplomanden ins europäische Ausland und in die USA vermittelt werden. 4 Das Labor Für die Laborübungen stehen verschiedene Versuchsträger für einen Temperaturbereich zwischen 200 C und +80 C zur Verfügung: Kühlturm Kaltgasmaschine mit Wirbelrohrentspannung Philips-Kaltgasmaschine zur Luftverflüssigung Gefriertrockner mehrere einstufige Verdichterkältemaschinen Gasmotorwärmepumpe Absorptionswärmepumpe Absorptionskältemaschine mit druckausgleichendem Gas Wärmeübertragerversuchsstand einstufige Verdichterkältemaschine mit Naturumlaufverdampfer Kaskadenkältemaschine Fahrzeugklimaanlage Transkritische Verdichterkältemaschine mit Kohlendioxid Ferner sind viele Anschauungsobjekte, z. B. Gefriertrockner, thermoelektrische Kühlelemente, Kühlschrankmodell, Verdampfermodell, Visualisierung des kritischen Punktes, Herstellung von Trockeneis etc. vorhanden. Zur Durchführung der Laborversuche sowie von Forschungs- und Entwicklungsaufgaben stehen bereit: Kryostate, Temperaturregler, elektr. Leistungssteller, drehzahlgeregelte Antriebe, Kühlzelle, Mess- und Registriereinrichtungen (Temperatur, Druck, Gasgeschwindigkeit, Volumenstrom, Massenstrom, Drehmoment, Drehzahl, elektr. Leistung, Leckage), Software zur Datenerfassung, Auswertung, Simulation und Bestimmung von Stoffeigenschaften

5 FH Gießen-Friedberg Fachgebiet Kältetechnik Prof. Dr.-Ing. Thomas Maurer 5 Die Ausstattung des Fachgebiets wird im Rahmen von Drittmittelprojekten und weiteren Forschungs- und Entwicklungsarbeiten fortlaufend aktualisiert. 5 Die Studentengruppe des DKV e.v. Am Fachgebiet Kältetechnik gibt es eine Studentengruppe des DKV e.v. (Kälte- und Klimatechnischer Verein e. V., Hier besteht die Möglichkeit zum Erfahrungsaustausch und zur aktiven Mitarbeit. So ist die Studentengruppe in die Organisation von Exkursionen und die Teilnahme an der jährlich stattfindenden Tagung des DKV mit eingebunden. 6 Der Arbeitskreis der Dozenten des Faches Kältetechnik an Fachhochschulen AKK Der Fachgebietsleiter ist Sprecher des Arbeitskreises der Dozenten des Faches Kältetechnik an Fachhochschulen AKK. Wesentliche Aufgabe dieses Arbeitskreises ist der Informationsaustausch und die Strategieentwicklungen bei der Ausbildung von Ingenieuren im Bereich der Kältetechnik. 7 Aktuelle Forschungs- und Entwicklungsarbeiten Transkritische Verdichterkältemaschine Zweistufige Verdichterkältemaschine Kaltgasmaschinen 8 Weitere Dienstleistungen des Fachgebietes Kooperationen mit der Industrie und Institutionen zur Durchführung von Forschungs- und Entwicklungsvorhaben. Meßstechnische Untersuchung von Komponenten und Systemen. Fachliche Hilfestellung und Beratung. Machbarkeitsstudien und Gutachten. Der Fachgebietsleiter steht allen Interessenten für weitere Fragen gern zu Verfügung. Auch -Anfragen werden gern beantwortet.

6 FH Gießen-Friedberg Fachgebiet Kältetechnik Prof. Dr.-Ing. Thomas Maurer 6 Adresse: Fachhochschule Gießen-Friedberg Fachbereich Maschinenbau, Mikrotechnik, Energie- und Wärmetechnik Fachgebiet Kältetechnik Prof. Dr.-Ing. Thomas Maurer Wiesenstraße Gießen Tel / Fax.: Thomas.Maurer@ew.fh-giessen.de