Thermodynamik der Wasserstoffreaktionen

Transkript

1 Modulnummer Modul 1 Inhalte und Qualifikationsziele: Lehrveranstaltungen und Lehrformen für die Teilnahme Verwendbarkeit und Häufigkeit des Angebots des Moduls Modulname Physik, Chemie und Thermodynamik des Wasserstoffs Das Modul 1 hat die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Wasserstoffs zum Inhalt, sowohl aus molekularer wie auch aus stofflicher Sicht. Außerdem wird die Auslegung einfacher Apparate für die Zustandsänderungen des Wasserstoffs behandelt. Durch Teilnahme an diesem Modul werden die Studierenden in die Lage versetzt, wissenschaftliche und nichtwissenschaftliche Veröffentlichungen zu Verfahren der Gewinnung von Wasserstoff, zur Speicherung und zur Verwendung zu verstehen und kritisch zu hinterfragen. Das Modul besteht aus drei Vorlesungen: Physik und Chemie des Wasserstoffs - Eigenschaften von Atom und Molekül - Absorptionsspektrum - Verhalten in Festkörpern und Flüssigkeiten - Ortho- und Para-Wasserstoff - Grundlagen von Detektoren Thermodynamik der Wasserstoffreaktionen - Absolute Entropie und Enthalpie - Reaktionen mit Sauerstoff - Heizwert, Brennwert, Exergie - Bezugsgrößen für Wirkungsgrade von Verbrennungsmotoren, Brennstoffzellen, Elektrolyseuren und Hydrolyse - Definition von Wirkungsgraden - Wirkungsgradketten Prozesse und Apparate - Zustandsgrößen (Stoffdatenprogramm) - Transporteigenschaften - Zustandsänderungen - Kreisprozesse - Kompressor- und Wärmeübertrager-Auslegung Das Modul dient primär der Wissensvermittlung. Die Lehrinhalte werden im Rahmen von Präsenzveranstaltungen wie Vorlesungen, Tutorien und vor allem Laborübungen zur Vertiefung der Theorie im Umfang von 70 P-Std. erarbeitet. Die fachliche Vor- und Nachbereitung erfolgt im Selbststudium auf der Basis des zur Verfügung gestellten Lernmaterials sowie der jeweiligen Literaturhinweise. Abgesehen von den in der Prüfungsordnung geregelten allgemeinen Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudiengang sind keine speziellen Vorkenntnisse erforderlich. Im Vorfeld der Präsenzvorlesungen werden Literaturempfehlungen bereitgestellt, die als bekannt vorausgesetzt werden bzw. deren Inhalt modulbegleitend angeeignet werden soll. Das Modul wird in der Regel einmal pro Jahr angeboten. Das Modul sollte im ersten Semester des Studiums belegt werden. Es dient als Grundlage für alle anderen Module. 1

2 für die Vergabe von Leistungspunkten Leistungspunkte und Noten Arbeitsaufwand Dauer des Moduls Leistungspunkte werden erworben, wenn die Modulprüfung bestanden ist. Die Modulprüfung setzt sich aus folgenden studienbegleitenden Prüfungsleistungen zusammen: Physik und Chemie des Wasserstoffs (1/2 der Modulnote) Thermodynamik der Wasserstoffreaktionen und Prozesse und Apparate (1/2 der Modulnote) Für das Modul müssen 6 Leistungspunkte erworben werden. Die Modulnote ergibt sich aus dem gewichteten arithmetischen Mittel der Noten der schriftlichen Prüfungsleistungen. Der Gesamtstundenaufwand für die Präsenz in den Lehrveranstaltungen, das Selbststudium und das Erbringen der Prüfungsleistungen beträgt 180 Arbeitsstunden. Dabei werden 70 Stunden im Rahmen von Präsenzveranstaltungen erbracht. 110 Arbeitsstunden werden durch selbständiges Vor- und Nacharbeiten erbracht. Dieser Anteil kann sich je nach Vorwissen der Teilnehmer reduzieren. Dieses Modul wird im ersten Semester angeboten, dauert vier Monate und ist nach dem ersten Semester abgeschlossen. 2

3 Modulnummer Modul 2 Inhalte und Qualifikationsziele: Lehrveranstaltungen und Lehrformen für die Teilnahme Verwendbarkeit und Häufigkeit des Angebots des Moduls Modulname Wasserstofferzeugung Das Modul 2 hat die verschiedenen Quellen zum Inhalt, aus denen man Wasserstoff gewinnen kann, sowie die Verfahren, die dabei zur Anwendung kommen. Hinzukommen die Anlagentechniken, der Energieverbrauch und die Kosten. Qualifikationsziele für die Studierenden sind die Kenntnis der verschiedenen Verfahren der Wasserstofferzeugung und die Fähigkeit, diese vergleichend zu bewerten. Das Modul besteht aus vier Vorlesungen: Wasserstoffgewinnung aus Erdgas, Erdöl, Kohle und nachwachsenden Rohstoffen, biologische Produktion von Wasserstoff - Derzeitige Nutzung des Wasserstoffs in der chemischen Industrie, Raffinerie, Glasindustrie und Lebensmittelverarbeitung - Mikrobielle Produktion von Wasserstoff Elektrolyse - Grundlagen der Elektrolyse - Bauarten von Elektrolyseuren - Kommerzielle Produkte - Abschaltfeste Groß-Elektrolyseure zur H2-Erzeugung mit Lastkompensation der Kraftwerksregelung - Entwicklungstendenzen Wasserstoff aus Solar- und Windenergie - Solarenergieanlagen - Wasserstoffgewinnung aus Solaranlagen - Windkraftanlagen - Wasserstofferzeugung aus Windkraftanlagen - Potential und Kosten Hydrolyse - Grundlagen der Hydrolyse - Hydrolyse als unerwünschtes Phänomen in Kernkraftwerken - Wasserstofferzeugung in künftigen Kernenergieanlagen Das Modul dient primär der Wissensvermittlung. Die Lehrinhalte werden im Rahmen von Präsenzveranstaltungen wie Vorlesungen, Tutorien und Laborübungen zur Vertiefung der Theorie sowie der Besichtigung von industriellen Anlagen im Umfang von 70 P-Std. erarbeitet. Die fachliche Vor- und Nachbereitung erfolgt im Selbststudium auf der Basis des zur Verfügung gestellten Lernmaterials sowie der jeweiligen Literaturhinweise. Abgesehen von den in der Prüfungsordnung geregelten allgemeinen Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudiengang ist der Besuch des gleichzeitig angebotenen Moduls 1 erforderlich. Im Vorfeld der Präsenzvorlesungen werden Literaturempfehlungen bereitgestellt, die als bekannt vorausgesetzt werden bzw. deren Inhalt modulbegleitend angeeignet werden soll. Das Modul wird in der Regel einmal pro Jahr angeboten. Es dient dem Verständnis der in Modul 3 behandelten energiewirtschaftlichen Fragestellungen. 3

4 für die Vergabe von Leistungspunkten Leistungspunkte und Noten Arbeitsaufwand Dauer des Moduls Leistungspunkte werden erworben, wenn die Modulprüfung bestanden ist. Die Modulprüfung setzt sich aus folgenden studienbegleitenden Prüfungsleistungen zusammen: Wasserstoffgewinnung aus organischen Rohstoffen (1/3 der Modulnote) Elektrolyse (1/3 der Modulnote) Mündliche Prüfungsleistung von 20 Minuten Dauer zum Bereich Wasserstoff aus Solar- und Windenergie (1/6 der Modulnote) Mündliche Prüfungsleistung von 20 Minuten Dauer zum Bereich Hydrolyse (1/6 der Modulnote) Für das Modul müssen 6 Leistungspunkte erworben werden. Die Modulnote ergibt sich aus dem gewichteten arithmetischen Mittel der Noten der mündlichen und der schriftlichen Prüfungsleistungen. Der Gesamtstundenaufwand für die Präsenz in den Lehrveranstaltungen, das Selbststudium und das Erbringen der Prüfungsleistungen beträgt 180 Arbeitsstunden. Dabei werden 70 Stunden im Rahmen von Präsenzveranstaltungen erbracht. 110 Arbeitsstunden werden durch selbständiges Vor- und Nacharbeiten erbracht. Dieser Anteil kann sich je nach Vorwissen der Teilnehmer reduzieren. Dieses Modul wird im ersten Semester angeboten, dauert vier Monate und ist nach dem ersten Semester abgeschlossen. 4

5 Modulnummer Modul 3 Inhalte und Qualifikationsziele: Lehrveranstaltungen und Lehrformen für die Teilnahme Verwendbarkeit und Häufigkeit des Angebots des Moduls für die Vergabe von Leistungspunkten Modulname Energiewirtschaft Das Modul 3 befasst sich mit der Energiewirtschaft im allgemeinen und der Rolle, die der Wasserstoff darin spielen kann bzw. muss. Qualifikationsziel für die Studierenden ist die Fähigkeit zur realistischen Einordnung des Wasserstoffs und seiner Anwendungen in das Gesamtszenario der Energiewirtschaft. Das Modul besteht aus drei Vorlesungen: Energiewirtschaft ohne Wasserstoff - Übersicht über derzeitige Energiewirtschaft - Reichweite der fossilen Brennstoffe - Die Rolle der Elektrizität als Energieträger - Der Einfluss der Politik auf die Energiewirtschaft und die Preise Derzeitige Wasserstoffwirtschaft und Zukunftsszenarien - Produktionsmengen, Nutzung - Verteilwege, Kosten und Preise - Wünschbarkeit bzw. Notwendigkeit eines Beitrags des Wasserstoffs zur Energiewirtschaft - Notwendige politische, industrielle und finanzielle Weichenstellungen - Roadmaps Zukünftige Herstell- und Verteilkosten - Zukünftige Herstellkosten aus Kohlenwasserstoffen - Herstellkosten aus Sonnen- und Windenergie - Herstellkosten aus Kernreaktoren - Kosten der Verteilung und Lagerung Das Modul dient primär der Wissensvermittlung. Die Lehrinhalte werden im Rahmen von Präsenzveranstaltungen wie Vorlesungen, Tutorien und Exkursionen zur Vertiefung der Theorie im Umfang von 80 P-Std. erarbeitet. Die fachliche Vor- und Nachbereitung erfolgt im Selbststudium auf der Basis des zur Verfügung gestellten Lernmaterials sowie der jeweiligen Literaturhinweise. Abgesehen von den in der Prüfungsordnung geregelten allgemeinen Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudiengang ist der gleichzeitige Besuch der Module 1 und 2 erforderlich. Im Vorfeld der Präsenzvorlesungen werden Literaturempfehlungen bereitgestellt, die als bekannt vorausgesetzt werden bzw. deren Inhalt modulbegleitend angeeignet werden soll. Das Modul wird in der Regel einmal pro Jahr angeboten. Es ist Grundlage für eine aktive Teilnahme an wirtschaftspolitischen Diskussionen und Entscheidungen (Modul 9). Leistungspunkte werden erworben, wenn die Modulprüfung bestanden ist. Die Modulprüfung setzt sich aus folgenden studienbegleitenden Prüfungsleistungen zusammen: Energiewirtschaft ohne Wasserstoff (1/3 der Modulnote) Derzeitige Wasserstoffwirtschaft und Zukunftsszenarien (1/3 der Modulnote) Mündliche Prüfungsleistung von 20 Minuten Dauer zum Bereich 5

6 Zukünftige Herstell- und Verteilkosten (1/3 der Modulnote) Leistungspunkte und Noten Arbeitsaufwand Dauer des Moduls Für das Modul müssen 7 Leistungspunkte erworben werden. Die Modulnote ergibt sich aus dem gewichteten arithmetischen Mittel der Noten der mündlichen und der schriftlichen Prüfungsleistungen. Der Gesamtstundenaufwand für die Präsenz in den Lehrveranstaltungen, das Selbststudium und das Erbringen der Prüfungsleistungen beträgt 210 Arbeitsstunden. Dabei werden 80 Stunden im Rahmen von Präsenzveranstaltungen erbracht. 130 Arbeitsstunden werden durch selbständiges Vor- und Nacharbeiten erbracht. Dieser Anteil kann sich je nach Vorwissen der Teilnehmer reduzieren. Dieses Modul wird im ersten Semester angeboten, dauert vier Monate und ist nach dem ersten Semester abgeschlossen. 6

7 Modulnummer Modul 4 Inhalte und Qualifikationsziele: Lehrveranstaltungen und Lehrformen für die Teilnahme Verwendbarkeit und Häufigkeit des Modulname Speicherung und Transport von Wasserstoff Das Modul 4 hat die verschiedenen Verfahren zur Speicherung und Transport von Wasserstoff zum Inhalt. Hinzukommt der Einfluss von Wasserstoff auf Speicherwände und Konstruktionswerkstoffe ganz allgemein. Qualifikationsziel für die Studierenden ist die Befähigung zur realistischen Einschätzung der Einsatz- und Entwicklungsmöglichkeiten der verschiedenen Speichermethoden. Das Modul besteht aus vier Vorlesungen: Druckwasserstoff - Kompressoren für Wasserstoff - Druckspeicher - Verfahren zur Herstellung von Druckspeichern - Pipelines - Umfüllprozesse, Tanken von Druckwasserstoff Flüssiger Wasserstoff - Thermodynamik der Verflüssigung - Prozesse zur Verflüssigung - Lagerung von flüssigem Wasserstoff - Transport von flüssigem Wasserstoff - Tanken von flüssigem Wasserstoff Wasserstoff in Metallen - Speicherfähigkeit und Beweglichkeit, Unterschied zwischen den Metallen - Speicherfähigkeit: Beladung und Entladung - Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften von Konstruktionswerkstoffen - Einfluss auf die optischen Eigenschaften - Sensoren Wasserstoff in anderen Festkörpern und Flüssigkeiten - Speicherung und Beweglichkeit in Nichtmetallen - Speicherung in Kohlenstoff - Speicherung in Flüssigkeiten Das Modul dient primär der Wissensvermittlung. Die Lehrinhalte werden im Rahmen von Präsenzveranstaltungen wie Vorlesungen, Tutorien und Laborübungen zur Vertiefung der Theorie sowie der Besichtigung von industriellen Anlagen im Umfang von 60 P-Std. erarbeitet. Die fachliche Vor- und Nachbereitung erfolgt im Selbststudium auf der Basis des zur Verfügung gestellten Lernmaterials sowie der jeweiligen Literaturhinweise. Abgesehen von den in der Prüfungsordnung geregelten allgemeinen Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudiengang ist der vorherige Besuch des Moduls 1 erforderlich. Das Modul ist Voraussetzung für das gleichzeitig stattfindende Modul 5. Im Vorfeld der Präsenzvorlesungen werden Literaturempfehlungen bereitgestellt, die als bekannt vorausgesetzt werden bzw. deren Inhalt modulbegleitend angeeignet werden soll. Das Modul wird in der Regel einmal pro Jahr angeboten. 7

8 Angebots des Moduls für die Vergabe von Leistungspunkten Leistungspunkte und Noten Arbeitsaufwand Dauer des Moduls Leistungspunkte werden erworben, wenn die Modulprüfung bestanden ist. Die Modulprüfung setzt sich aus folgenden studienbegleitenden Prüfungsleistungen zusammen: Schriftliche Prüfungsleistung von 90 Minuten Dauer zu den Bereichen Druckwasserstoff und Flüssiger Wasserstoff (1/2 der Modulnote). Wasserstoff in Metallen und zum Bereich Wasserstoff in Festkörpern und Flüssigkeiten (1/2 der Modulnote) Für das Modul müssen 5 Leistungspunkte erworben werden. Die Modulnote ergibt sich aus dem gewichteten arithmetischen Mittel der Noten der mündlichen und der schriftlichen Prüfungsleistungen. Der Gesamtstundenaufwand für die Präsenz in den Lehrveranstaltungen, das Selbststudium und das Erbringen der Prüfungsleistungen beträgt 150 Arbeitsstunden. Dabei werden 60 Stunden im Rahmen von Präsenzveranstaltungen erbracht. 90 Arbeitsstunden werden durch selbständiges Vor- und Nacharbeiten erbracht. Dieser Anteil kann sich je nach Vorwissen der Teilnehmer reduzieren. Dieses Modul wird im ersten Semester angeboten, dauert vier Monate und ist nach dem ersten Semester abgeschlossen. 8

9 Modulnummer Modul 5 Inhalte und Qualifikationsziele: Lehrveranstaltungen und Lehrformen für die Teilnahme Verwendbarkeit und Häufigkeit des Angebots des Moduls Modulname Wasserstoff zum Antrieb von Automobilen Das Modul 5 befasst sich mit der Nutzung des Wasserstoffs zum Antrieb von Automobilen, den zugehörigen Tankstellen sowie der Versorgung der Tankstellen mit Wasserstoff. Qualifikationsziel für die Studierenden ist die Fähigkeit, Vor- und Nachteile der verschiedenen vorgeschlagenen Systeme beurteilen zu können. Das Modul besteht aus vier Vorlesungen: Wasserstoff Verbrennungsmotor - Typen von Verbrennungsmotoren Brennstoffzellen für den mobilen Einsatz - PEM mit hoher Leistungsdichte und Kaltstartfähigkeit - Komponenten (Membran, Bipolarplatte,...) - Peripherie (Luftversorgung, Kühlung,...) - Brennstoffzellen für den portablen Einsatz, inkl. portable H2-Versorgung - Nutzung der Elektroenergie im Automobil Speicherung des Wasserstoffs im Automobil - Druckspeicher - Flüssigspeicher - Feststoffspeicher - Tanken Tankstellen - Aufbau von Tankstellen - Versorgung von Tankstellen mit Wasserstoff - Aufbau von Netzen Das Modul dient primär der Wissensvermittlung. Die Lehrinhalte werden im Rahmen von Präsenzveranstaltungen wie Vorlesungen, Tutorien und Exkursionen zur Vertiefung der Theorie sowie der Besichtigung von Tankstellen im Umfang von 60 P-Std. erarbeitet. Die fachliche Vor- und Nachbereitung erfolgt im Selbststudium auf der Basis des zur Verfügung gestellten Lernmaterials sowie der jeweiligen Literaturhinweise. Abgesehen von den in der Prüfungsordnung geregelten allgemeinen Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudiengang ist der vorherige bzw. gleichzeitige Besuch der Module 1 und 4 erforderlich. Dieses Modul ist eine Voraussetzung für das Modul 9.Im Vorfeld der Präsenzvorlesungen werden Literaturempfehlungen bereitgestellt, die als bekannt vorausgesetzt werden bzw. deren Inhalt modulbegleitend angeeignet werden soll. Das Modul wird in der Regel einmal pro Jahr angeboten. 9

10 für die Vergabe von Leistungspunkten Leistungspunkte werden erworben, wenn die Modulprüfung bestanden ist. Die Modulprüfung setzt sich aus folgenden studienbegleitenden Prüfungsleistungen zusammen: Wasserstoff Verbrennungsmotor und zum Bereich Brennstoffzellen für den mobilen Einsatz (1/2 der Modulnote) Wasserstoff Speicherung im Automobil und zum Bereich Tankstellen (1/2 der Modulnote) Leistungspunkte und Noten Arbeitsaufwand Dauer des Moduls Für das Modul müssen 5 Leistungspunkte erworben werden. Die Modulnote ergibt sich aus dem gewichteten arithmetischen Mittel der Noten der mündlichen und der schriftlichen Prüfungsleistungen. Der Gesamtstundenaufwand für die Präsenz in den Lehrveranstaltungen, das Selbststudium und das Erbringen der Prüfungsleistungen beträgt 150 Arbeitsstunden. Dabei werden 60 Stunden im Rahmen von Präsenzveranstaltungen erbracht. 90 Arbeitsstunden werden durch selbständiges Vor- und Nacharbeiten erbracht. Dieser Anteil kann sich je nach Vorwissen der Teilnehmer reduzieren. Dieses Modul wird im ersten Semester angeboten, dauert vier Monate und ist nach dem ersten Semester abgeschlossen. 10

11 Modulnummer Modul 6 Inhalte und Qualifikationsziele: Lehrveranstaltungen und Lehrformen Modulname Brennstoffzellen Das Modul 6 behandelt Theorie, Bauarten und Einsatzgebiete von Brennstoffzellen Qualifikationsziele für die Studierenden sind die Kenntnis der verschiedenen Typen von Brennstoffzellen und die Fähigkeit, den Entwicklungsstand und die Entwicklungsmöglichkeiten realistisch einzuschätzen. Das Modul besteht aus drei Vorlesungen: Theorie der Brennstoffzellen - Thermodynamik - Grundkonzepte - Wärme-, Stoff- und Stromtransportvorgänge Technik der Brennstoffzelle - Bauarten - Entwicklungstendenzen Brennstoffzellen im praktischen Einsatz - Einsatzgebiete - Betriebserfahrungen - Wirtschaftlichkeit für die Teilnahme Verwendbarkeit und Häufigkeit des Angebots des Moduls für die Vergabe von Leistungspunkten Leistungspunkte Das Modul dient primär der Wissensvermittlung. Die Lehrinhalte werden im Rahmen von Präsenzveranstaltungen wie Vorlesungen, Tutorien, Laborübungen und Exkursionen zur Vertiefung der Theorie sowie der Besichtigung von industriellen Anlagen im Umfang von 80 P-Std. erarbeitet. Die fachliche Vor- und Nachbereitung erfolgt im Selbststudium auf der Basis des zur Verfügung gestellten Lernmaterials sowie der jeweiligen Literaturhinweise. Abgesehen von den in der Prüfungsordnung geregelten allgemeinen Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudiengang ist der vorherige Besuch des Moduls 1 erforderlich. Dieses Modul bildet eine wichtige Grundlage für Modul 9.Im Vorfeld der Präsenzvorlesungen werden Literaturempfehlungen bereitgestellt, die als bekannt vorausgesetzt werden bzw. deren Inhalt modulbegleitend angeeignet werden soll. Das Modul wird in der Regel einmal pro Jahr angeboten. Leistungspunkte werden erworben, wenn die Modulprüfung bestanden ist. Die Modulprüfung setzt sich aus folgenden studienbegleitenden Prüfungsleistungen zusammen: Theorie der Brennstoffzelle und Technik der Brennstoffzelle (1/2 der Modulnote) Brennstoffzellen im praktischen Einsatz (1/2 der Modulnote) Für das Modul müssen 5 Leistungspunkte erworben werden. Die Modulnote 11

12 und Noten Arbeitsaufwand Dauer des Moduls ergibt sich aus dem gewichteten arithmetischen Mittel der Noten der mündlichen und der schriftlichen Prüfungsleistungen. Der Gesamtstundenaufwand für die Präsenz in den Lehrveranstaltungen, das Selbststudium und das Erbringen der Prüfungsleistungen beträgt 150 Arbeitsstunden. Dabei werden 80 Stunden im Rahmen von Präsenzveranstaltungen erbracht. 70 Arbeitsstunden werden durch selbständiges Vor- und Nacharbeiten erbracht. Dieser Anteil kann sich je nach Vorwissen der Teilnehmer reduzieren. Dieses Modul wird im zweiten Semester angeboten, dauert vier Monate und ist nach dem zweiten Semester abgeschlossen. 12

13 Modulnummer Modul 7 Inhalte und Qualifikationsziele: Lehrveranstaltungen und Lehrformen für die Teilnahme Modulname Sicherheitsaspekte des Wasserstoffs, Kernfusion Das Modul 7 behandelt verschiedene Sicherheitsaspekte rund um den Wasserstoff sowie Methoden, um das Risiko zu minimieren. Daneben wird in diesem Modul auch der Brennstoffkreislauf des Fusionsreaktors behandelt. Qualifikationsziel für die Studierenden ist die Fähigkeit, Gefahrenpotentiale des Wasserstoffs realistisch einzuschätzen, und die Kenntnis der technischen Aufgaben, die sich bei der Entwicklung von Fusionsreaktoren stellen. Das Modul besteht aus drei Vorlesungen: Gefahrenpotential von Wasserstoff - Dichtheit von Systemen, Diffusion, Lecksuche - Detektion von Wasserstoff - Unterscheidung Deflagration, Detonation, Explosion - Zündgrenze - Explosionsgrenze, EX-Zonen und Explosionsschutz - Vorschriften und Vorsorge Entwicklung sicherheitsbezogener Systeme - IEC Administrative Anforderungen - Organisatorische Anforderungen - Sicherheitslebenszyklus - Verifikation, Validierung - Beurteilung der funktionalen Sicherheit - Zulassungsprozeduren Wasserstoff in der Erdatmosphäre - Wasserstoff in der Troposphäre - Wasserstoff in der Stratosphäre - Ozonabbaupotential - Beitrag zum Treibhauseffekt Kernfusion - Isotope des Wasserstoffs - Schweres Wasser - Tritium - Brennstoffkreislauf von Fusionskraftwerken - Wasserstoffblasenkammern - Kalte Neutronenquellen Das Modul dient primär der Wissensvermittlung. Die Lehrinhalte werden im Rahmen von Präsenzveranstaltungen wie Vorlesungen und Tutorien zur Vertiefung der Theorie sowie der Besichtigung von industriellen Anlagen im Umfang von 60 P-Std. erarbeitet. Die fachliche Vor- und Nachbereitung erfolgt im Selbststudium auf der Basis des zur Verfügung gestellten Lernmaterials sowie der jeweiligen Literaturhinweise. Abgesehen von den in der Prüfungsordnung geregelten allgemeinen Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudiengang ist der vorherige bzw. gleichzeitige Besuch der Module 1, 2, 3, 4 und 5 erforderlich. Im Vorfeld der Präsenzvorlesungen werden Literaturempfehlungen bereitgestellt, die als bekannt vorausgesetzt werden bzw. deren Inhalt modulbegleitend angeeignet werden soll. 13

14 Verwendbarkeit und Häufigkeit des Angebots des Moduls für die Vergabe von Leistungspunkten Leistungspunkte und Noten Arbeitsaufwand Dauer des Moduls Das Modul wird in der Regel einmal pro Jahr angeboten. Leistungspunkte werden erworben, wenn die Modulprüfung bestanden ist. Die Modulprüfung setzt sich aus folgenden studienbegleitenden Prüfungsleistungen zusammen: Gefahrenpotential von Wasserstoff (1/2 der Modulnote) Mündliche Prüfungsleistung von 20 Minuten Dauer zum Bereich Entwicklung sicherheitsbezogener Systeme (1/6 der Modulnote) Mündliche Prüfungsleistung von 20 Minuten Dauer zum Bereich Wasserstoff in der Erdatmosphäre (1/6 der Modulnote) Mündliche Prüfungsleistung von 20 Minuten Dauer zum Bereich Kernfusion (1/6 der Modulnote) Für das Modul müssen 4 Leistungspunkte erworben werden. Die Modulnote ergibt sich aus dem gewichteten arithmetischen Mittel der Noten der mündlichen und der schriftlichen Prüfungsleistungen. Der Gesamtstundenaufwand für die Präsenz in den Lehrveranstaltungen, das Selbststudium und das Erbringen der Prüfungsleistungen beträgt 120 Arbeitsstunden. Dabei werden 60 Stunden im Rahmen von Präsenzveranstaltungen erbracht. 60 Arbeitsstunden werden durch selbständiges Vor- und Nacharbeiten erbracht. Dieser Anteil kann sich je nach Vorwissen der Teilnehmer reduzieren. Dieses Modul wird im zweiten Semester angeboten, dauert vier Monate und ist nach dem zweiten Semester abgeschlossen. 14

15 Modulnummer Modul 8 Inhalte und Qualifikationsziele: Lehrveranstaltungen und Lehrformen für die Teilnahme Verwendbarkeit und Häufigkeit des Angebots des Moduls für die Vergabe von Leistungspunkten Leistungspunkte Modulname Wasserstoff in Luft- und Raum- und Schifffahrt Das Modul 8 befasst sich mit der Nutzung des Wasserstoffs zum Antrieb von Flugzeugen, Raketen und U-Booten, sowie zur Stromversorgung in der Raumfahrt. Qualifikationsziel für die Studierenden ist die Kenntnis der derzeitigen Nutzung von Wasserstoff in den erwähnten Anwendungen und der dabei auftretenden Probleme. Das Modul besteht aus vier Vorlesungen: Flugzeugantrieb - Wasserstoff-Gasturbinen - CRYOPLANE Raketenantrieb und Stromversorgung - Wasserstoffraketen - Wasserstoff-Speicherung in der Rakete - Wasserstoffversorgung des Triebwerks - Flüssiger Wasserstoff in der Schwerelosigkeit U-Bootantrieb - Brennstoffzellen für den Schiffsantrieb - Speicherung des Wasserstoffs auf Schiffen Antrieb diverser Fahrzeuge Das Modul dient primär der Wissensvermittlung. Die Lehrinhalte werden im Rahmen von Präsenzveranstaltungen wie Vorlesungen und Exkursionen zur Vertiefung der Theorie im Umfang von 50 P-Std. erarbeitet. Die fachliche Vorund Nachbereitung erfolgt im Selbststudium auf der Basis des zur Verfügung gestellten Lernmaterials sowie der jeweiligen Literaturhinweise. Abgesehen von den in der Prüfungsordnung geregelten allgemeinen Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudiengang ist der erfolgreiche Besuch der Module 1 und 2 erforderlich. Im Vorfeld der Präsenzvorlesungen werden Literaturempfehlungen bereitgestellt, die als bekannt vorausgesetzt werden bzw. deren Inhalt modulbegleitend angeeignet werden soll. Das Modul wird in der Regel einmal pro Jahr angeboten. Leistungspunkte werden erworben, wenn die Modulprüfung bestanden ist. Die Modulprüfung setzt sich aus folgenden studienbegleitenden Prüfungsleistungen zusammen: Raketenantrieb (1/3 der Modulnote) Flugzeugantrieb (1/3 der Modulnote) Mündliche Prüfungsleistung von 20 Minuten Dauer zum Bereich U- Bootantrieb und diverse Fahrzeuge (1/3 der Modulnote) Für das Modul müssen 4 Leistungspunkte erworben werden. Die Modulnote 15

16 und Noten Arbeitsaufwand Dauer des Moduls ergibt sich aus dem gewichteten arithmetischen Mittel der Noten der mündlichen und der schriftlichen Prüfungsleistungen. Der Gesamtstundenaufwand für die Präsenz in den Lehrveranstaltungen, das Selbststudium und das Erbringen der Prüfungsleistungen beträgt 120 Arbeitsstunden. Dabei werden 50 Stunden im Rahmen von Präsenzveranstaltungen erbracht. 70 Arbeitsstunden werden durch selbständiges Vor- und Nacharbeiten erbracht. Dieser Anteil kann sich je nach Vorwissen der Teilnehmer reduzieren. Dieses Modul wird im zweiten Semester angeboten, dauert vier Monate und ist nach dem zweiten Semester abgeschlossen. 16

17 Modulnummer Modul 9 Inhalte und Qualifikationsziele: Modulname Nationale und internationale Aktivitäten an der Schnittstelle von Wissenschaft und Politik Das Modul 9 befasst sich mit der Förderung von Wasserstoffaktivitäten, mit Demonstrationsprojekten und der Darstellung dieser Aktivitäten in den Medien, der Wissenschaft und der Politik. In diesem Modul lernen die Studenten die vielfältigen, teilweise bereits erfolgreichen Anwendungen des Wasserstoffs und deren Protagonisten kennen, wodurch sie Ansprechpartner für ihre eigenen Fragestellungen erhalten. Lehrveranstaltungen und Lehrformen für die Teilnahme Verwendbarkeit und Häufigkeit des Angebots des Moduls für die Vergabe von Leistungspunkten Das Modul besteht aus vier Vorlesungen und zugehörigen Seminaren: Europäische Aktivitäten Aktivitäten in USA, Japan und China Ausstellungen und Konferenzen Wasserstoff in den Medien - Wissenschaftliche Literatur, Konferenzen - Meinungsmacher - Populärwissenschaftliche Bücher und Zeitschriften - Wasserstoff in den Zeitungen und im Fernsehen Das Modul dient der Wissensvermittlung und der Anleitung zur Selbstinformation. Die Lehrinhalte werden im Rahmen von Präsenzveranstaltungen wie Vorlesungen und Seminaren im Umfang von 70 P- Std. erarbeitet. Die fachliche Vor- und Nachbereitung erfolgt im Selbststudium auf der Basis des zur Verfügung gestellten Lernmaterials sowie der jeweiligen Literaturhinweise. Abgesehen von den in der Prüfungsordnung geregelten allgemeinen Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudiengang ist der vorherige Besuch des Moduls 3 erforderlich. Im Vorfeld der Präsenzvorlesungen werden Literaturempfehlungen bereitgestellt, die als bekannt vorausgesetzt werden bzw. deren Inhalt modulbegleitend angeeignet werden soll. Das Modul wird in der Regel einmal pro Jahr angeboten. Leistungspunkte werden erworben, wenn die Modulprüfung bestanden ist. Die Modulprüfung setzt sich aus folgenden studienbegleitenden Prüfungsleistungen zusammen: Mündliche Prüfungsleistung von 20 Minuten Dauer als benoteter Seminarvortrag aus dem Bereich Europäische Aktivitäten (1/4 der Modulnote) Mündliche Prüfungsleistung von 20 Minuten Dauer als benoteter Seminarvortrag aus dem Bereich Aktivitäten in USA, Japan und China (1/4 der Modulnote) Mündliche Prüfungsleistung als benoteter Seminarvortrag aus dem Bereich Ausstellungen und Konferenzen (1/4 der Modulnote) Mündliche Prüfungsleistung von 20 Minuten Dauer als benoteter Seminarvortrag aus dem Bereich Wasserstoff in den Medien (1/4 der 17

18 Modulnote) Leistungspunkte und Noten Arbeitsaufwand Dauer des Moduls Für das Modul müssen 3 Leistungspunkte erworben werden. Die Modulnote ergibt sich aus dem gewichteten arithmetischen Mittel der Noten der mündlichen und der schriftlichen Prüfungsleistungen. Der Gesamtstundenaufwand für die Präsenz in den Lehrveranstaltungen, das Selbststudium und das Erbringen der Prüfungsleistungen beträgt 90 Arbeitsstunden. Dabei werden 70 Stunden im Rahmen von Präsenzveranstaltungen erbracht. 20 Arbeitsstunden werden durch selbständiges Vor- und Nacharbeiten erbracht. Dieser Anteil kann sich je nach Vorwissen der Teilnehmer reduzieren. Dieses Modul wird im zweiten Semester angeboten, dauert vier Monate und ist nach dem zweiten Semester abgeschlossen. 18