Hochschule Reutlingen Reutlingen Research Institute (RRI)

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1 Hochschule Reutlingen Reutlingen Research Institute (RRI) Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand KooperationsNetzwerk Virtuelles Kraftwerk Neckar-Alb CEB

2 Förderprogramm: CEB

3 ZIM-KN Virtuelles Kraftwerk Neckar-Alb Weiterentwicklung der Region Tübingen Reutlingen Zollernalb kooperieren & weiterentwickeln der Kompetenzen zur Realisierung einer innovativen & ökologischen & ökonomischen Energieversorgung für die Region CEB

4 Stand Heute: Endenergieverbrauch: GWh/a (IKENA) Strombezug: 21% Strom aus EE: 2,7% KWK: 1,3% Wärme aus EE: 3,8% KWK: 2,0% Brennstoffbezug: 44% Kraftstoffbezug: 25% ca. 89% der Endenergie aus fossilen Energiequellen CEB

5 Szenario 2030 Trend: Endenergieverbrauch: - 18% gegenüber 2009 (IKENA) Strombezug: 16% Strom aus EE: 8,2% KWK: 8,4% Wärme aus EE: 7,8% KWK: 12,6% Brennstoffbezug: 34% Kraftstoffbezug: 25% ca. 69% der Endenergie aus fossilen Energiequellen CEB

6 Starker Zuwachs von dezentralen Energien Erneuerbare Energie EE und Kraft-Wärmekopplung KWK EE-Strom KWK-Strom KWK-Wärme EE-Wärme x 2,4 x 1,4 x 2,8 x 1,7 x 6,2 x 3, % % Trend % Neckar Alb CEB

7 Transformation von einer zentralen in eine dezentrale Energieversorgung Energieversorgung zentral hierarchisch Energieversorgung dezentral demokratisch 110/220/380 kv Import/Export 110/220/380 kv Import/Export SPEICHER 10/20 kv 400 V TRANSFORMATION 10/20 kv 400 V Jahr 1990 > 1 T Jahr 2000 ~ 50 T Jahr 2014 > 1,5 Mio. Jahr 2030 > 5 Mio. Ausbau dezentraler Anlagen KOMMUNIKATION IKT WÄRMEFLUSS STROMFLUSS CEB

8 Virtuelle Kraftwerke zukünftiges Rückgrat der Energieversorgung: Dezentralisierung Kraft-Wärme-Kopplung Querverbundoptimierung Systemsteuerung Energieeffizienz Regionale Wertschöpfung Systemdienstleistungen (Regelenergie, IKT, Prognose, Simulation, Schwarzstart, etc.) Virtuelles Kraftwerk CEB

9 ZIM-KN Virtuelles Kraftwerk Neckar-Alb Grundidee: NETZMANAGEMENT PROGNOSE IKT STEUERBOX GESCHÄFTSMODELLE IKT SPEICHER LEITTECHNIK CEB

10 ZIM-KN Virtuelles Kraftwerk Neckar-Alb Kooperationspartner: Bisher beteiligte ZIM-KN Kooperationspartner: Unternehmen: Stadtwerke und Regionalverbände: Institutionen: CEB

11 ZIM-KN Virtuelles Kraftwerk Neckar-Alb Zielsetzung Demonstrator auf dem Campusgelände Produzierendes Gewerbe Bürogebäude Produzierendes Gewerbe Leitwarte Fachkundenzentrum SPEICHER BHKW (Wärme) StartUp-Büro Wohneinheit BHKW (Wärme) CEB

12 ZIM-KN Virtuelles Kraftwerk Neckar-Alb Zielsetzung 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 Stromund 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

13 ZIM-KN Virtuelles Kraftwerk Neckar-Alb Zielsetzung 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 CEB

14 Energiewende braucht Qualifikation Lehr- und Forschungszentrum für dezentrale Energiesysteme und Energieeffizienz Reutlingen Anwendungsbezogen. Praxisorientiert. Forschungsnah.

15 Reutlinger Energiezentrum für dezentrale Energiesysteme und Energieeffizienz 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 Anwendungsbezogen. Praxisorientiert. Forschungsnah.

16 Hintergrund Anlass Energiewende energieeffizienteste Volkswirtschaft der Welt bis 2050 Klimaschutz, EEG, Atomausstieg, Gesetzesrang in BW 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 Antwort der Hochschule Reutlingen. Zentrum für Dezentrale Energiesysteme und Energieeffizienz Reutlingen Anwendungsbezogen. Praxisorientiert. Forschungsnah.

17 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 Anwendungsbezogen. Praxisorientiert. Forschungsnah.

18 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 Anwendungsbezogen. Praxisorientiert. Forschungsnah.

19 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 Anwendungsbezogen. Praxisorientiert. Forschungsnah.

20 Masterstudiengang Wirtschafts- Ingenieur (B.Eng.) LEHRE Theorie Praxis Angewandte Forschung Projektorientiertes Lernen Anwendungsbezogen Arbeiten in Teams Industrienah Praxisorientiert In Unternehmen Forschungsnah Mit Unternehmen Abschluss mit Schwerpunkt Ingenieur (B.Eng.) Unternehmen Anwendungsbezogen. Praxisorientiert. Forschungsnah.

21 Eckdaten des Studiengangs Abschluss: Studienart: Studiendauer: Credits: Studienbeginn: Mindestanmeldenote: Sprache: Vertiefungsrichtungen: Master of Science Vollzeitstudium 3 Semester 90 ECTS Punkte Sommer- und Wintersemester überdurchschnittlicher Bachelorabschluss überwiegend Deutsch, teilweise auf Englisch Energietechnik und Energiewirtschaft Wir bilden die Energie-Experten für morgen aus! Anwendungsbezogen. Praxisorientiert. Forschungsnah.

22 Das Studium auf einen Blick 1. Semester 2. Semester Energie und Umwelt 6 ECTS Energietechnik II Energietechnik Schwerpunkte Energiewirtschaft Energiepolitik und recht Energiemärkte und -unternehmen 6 ECTS 6 ECTS 7 ECTS Dezentrale Energietechnik Geschäftsmodelle in der Energiewirtschaft Energietechnik I 6 ECTS 6 ECTS 8 ECTS Einzelaspekte des operativen Managements Sozialkompetenz 4 ECTS Wahlpflichtmodule 1. Semester Forschungs- und Entwicklungs-Projekt Wahlpflichtmodule 2. Semester 6 ECTS 6 ECTS 5 ECTS 6 ECTS Anwendungsbezogen. Praxisorientiert. Forschungsnah.

23 Projektorientiertes Lernen: FuE Projekt 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 Anwendungsbezogen. Praxisorientiert. Forschungsnah.

24 Industriekontakte 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 Anwendungsbezogen. Praxisorientiert. Forschungsnah.

25 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 Schwerpunktsetzung Adaptive Regelungssysteme Energiemanagement; Simulation von Energiesystemen Energietechnik / Kraftwerkstechnik / Virtuelle Kraftwerke Energietechnik Kraftwerkstechnik Energiesysteme Energiewirtschaft Transformation der Energiewirtschaft Strategien und Geschäftsmodelle Expertise Forschungsgebiet Kraft-Wärme- Kopplung / Blockheizkraftwerke dezentrale Energiesysteme, Prozesssimulation Energiestrommanagement / Umweltschutz / Energie- und Metallerzeugung Stoffstrommanagement Energie- und Materialeffizienz in der Produktion Simulation von Energiesystemen Kommunikationstechnik/ Automatisierung Anlagenvernetzung Energiedatenmanagement Energiespeicherung Smart Grid Economics Flexibilitätsmärkte Strategisches Verhalten Multi-Agenten Systeme E-Kfz & Ladestrategien Ausstattung Simulation Wärmepumpen Szenario-, Prozesstools Blockheizkraftwerke Verbrennungsmotoren Automatisierung Business Analytics Labor Anwendungsbezogen. Praxisorientiert. Forschungsnah.

26 Hochschule Reutlingen Fakultät Technik Studienbereich Maschinenbau Der NEUE MB-Master Masterstudiengang Maschinenbau

27 Neuer Masterstudiengang Maschinenbau Industrienah und praxisorientiert Forschungsnah Individuell und effektiv Vertiefungsrichtung Produktentwicklung oder Vertiefungsrichtung Energietechnik Masterstudiengang Maschinenbau

28 Eckdaten zum Studiengang Abschluss: Studienart: Studiendauer: Credits: Studienbeginn: Bewerbungsfristen: Master of Science Vollzeitstudium 3 Semester 90 ECTS Punkte Sommer- und Wintersemester für das Sommersemester für das Wintersemester Mindestanmeldenote: Sprache: Vertiefungsrichtungen: überdurchschnittlicher Bachelorabschluss überwiegend Deutsch, teilweise auf Englisch Produktentwicklung und Energietechnik Masterstudiengang Maschinenbau

29 Module im Studiengang 1. Studiensemester 2. Studiensemester 3. Studiensemester Produktentwicklungsprojekt Projektmanagement Thesis 2 SWS Betriebswirtschaft Mathematik FuE Projekt Energietechnik I 6 SWS Digital Factory Sozialkompetenz Energietechnik Energietechnik II Produktentwicklung Produktionsanlagen 22 SWS / 30 ECTS Energietechnik III 8 SWS CAE 8 SWS 6 SWS 30 ECTS 22/2 / 30 ECTS Masterstudiengang Maschinenbau

30 Basisfächer Studiengang 1. Studiensemester 2. Studiensemester 3. Studiensemester Produktentwicklungsprojekt Projektmanagement Thesis 2 SWS Betriebswirtschaft Mathematik FuE Projekt Energietechnik I 6 SWS Digital Factory Sozialkompetenz Energietechnik Energietechnik II Produktentwicklung Produktionsanlagen 22 SWS / 30 ECTS Energietechnik III 8 SWS CAE 8 SWS 6 SWS 30 ECTS 22/2 / 30 ECTS Masterstudiengang Maschinenbau

31 Projektbezogene Lehrformate im Studiengang 1. Studiensemester 2. Studiensemester 3. Studiensemester Produktentwicklungsprojekt Projektmanagement Thesis 2 SWS Betriebswirtschaft Mathematik FuE Projekt Energietechnik I 6 SWS Digital Factory Sozialkompetenz Energietechnik Energietechnik II Produktentwicklung Produktionsanlagen Energietechnik III 8 SWS CAE 8 SWS 6 SWS Masterstudiengang Maschinenbau

32 Projektbezogene Lehrformate im Studiengang Produktentwicklungsprojekt!PEP Idee Bauteil- Konstruktion Werkzeug- Konstruktion und Umsetzung Spritzgieß- Technologie Serienfertigung in der Kunststoff-Lernfabrik 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. Masterstudiengang Maschinenbau

33 Projektbezogene Lehrformate im Studiengang FuE Projekt 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 Masterstudiengang Maschinenbau

34 Projektbezug im Studiengang Industriekontakte 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 Masterstudiengang Maschinenbau

35 Wahlmöglichkeit im Studiengang 1. Studiensemester 2. Studiensemester 3. Studiensemester Produktentwicklungsprojekt Projektmanagement Thesis 2 SWS Betriebswirtschaft Mathematik FuE Projekt Energietechnik I 6 SWS Digital Factory Sozialkompetenz Energietechnik Energietechnik II Produktentwicklung Produktionsanlagen Wahl am Ende des 1. Fachsemesters Energietechnik III 8 SWS CAE 8 SWS 6 SWS Masterstudiengang Maschinenbau

36 Wahlmöglichkeit Energietechnik 1. Studiensemester 2. Studiensemester 3. Studiensemester Produktentwicklungsprojekt Projektmanagement Thesis 2 SWS Betriebswirtschaft Mathematik FuE Projekt Energietechnik I 6 SWS Digital Factory Sozialkompetenz Energietechnik Energietechnik II Produktentwicklung Produktionsanlagen Wahl am Ende des 1. Fachsemesters Energietechnik III 8 SWS CAE 8 SWS 6 SWS Masterstudiengang Maschinenbau

37 Vertiefungsrichtung Energietechnik 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 Strömungsberechnung (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. Energietechnik I Grundlagen der Energieumwandlung Wärmeübertragung Energietechnik II Konventionelle und Regenerative Energietechnik Computational Fluid Dynamics (CFD) Energietechnik III Energiesysteme Kraft-Wärme-Kopplung Masterstudiengang Maschinenbau

38 Wahlmöglichkeit Produktentwicklung 1. Studiensemester 2. Studiensemester 3. Studiensemester Produktentwicklungsprojekt Projektmanagement Thesis 2 SWS Betriebswirtschaft Mathematik FuE Projekt Energietechnik I 6 SWS Digital Factory Sozialkompetenz Energietechnik Energietechnik II Produktentwicklung Produktionsanlagen Wahl am Ende des 1. Fachsemesters Energietechnik III 8 SWS CAE 8 SWS 6 SWS Masterstudiengang Maschinenbau

39 Vertiefungsrichtung Produktentwicklung Digital Factory, CAQ Labor Der Produktentstehungsprozess wird in den Aspekten qualitätsorientierter Prozessund 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 Produktionsanlagen Produktionsanlagen Projektarbeit Betriebsfestigkeit Computer Aided Engineering CAE Numerische Strukturmechanik Masterstudiengang Maschinenbau

40 Forschungsnähe im Studiengang 1. Studiensemester 2. Studiensemester 3. Studiensemester Produktentwicklungsprojekt Projektmanagement Thesis 2 SWS Betriebswirtschaft Mathematik FuE Projekt Energietechnik I 6 SWS Digital Factory Sozialkompetenz Energietechnik Energietechnik II Produktentwicklung Produktionsanlagen Energietechnik III 8 SWS CAE 8 SWS 6 SWS In den gekennzeichneten Arbeitsgebieten wird aktiv Forschung betrieben. Masterstudiengang Maschinenbau

41 Internationalität im Studiengang Ausländische Studierende nehmen am Masterprogramm teil Vorlesungen werden teilweise auf Englisch abgehalten Es besteht die Möglichkeit eines Auslandsaufenthaltes innerhalb der Hochschulpartnerschaften: 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% Masterstudiengang Maschinenbau