MODULE AUS DER FACHRICHTUNG SBT

 

M 22                Verbrennungskraftmaschinen

 

Modulkennziffer

22

Modulname

Verbrennungskraftmaschinen

Modultyp

Pflichtmodul

Position im Studienverlauf

5. und 6. Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Sommersemester

Beginn jedes Wintersemester

Modulbeauftragter

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Dozentinnen / Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Semesterwochenstunden

10

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 150

Selbststudium: 150

ECTS-Leistungspunkte (CP)

11

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

2x Vorlesung, Übungen

1x Labor

Prüfung (Form, Dauer)

Prüfungsleistung (PL):

1 Klausur, 120 Minuten

Teilnahmevoraussetzungen

Orientierungsprüfung

Kompetenzziele

fachlich-inhaltliche Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, die Wirkungsweise einer Verbrennungskraftmaschine zu erkennen und die Einflüsse auf den Schiffsantrieb sowie den Schiffsbetrieb allgemein zu beurteilen. Die Kenntnis der Funktion von einzelnen Komponenten, deren Wirkungsweise und ihr Zusammenspiel sind für die Beurteilung des Betriebsverhaltens erforderlich und stehen im Vordergrund der Wissensvermittlung

 

Schlüsselkompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, Zusammenhänge zu begreifen und daraus Schlüsse zu ziehen, die sie wiederum auch in die Lage versetzen, nicht nur Schiffsmotorenanlagen zu fahren, sondern auch präventiv Schäden zu vermeiden bzw. bei auftretenden Fehlern, geeignete Maßnahmen zur Minimierung von Schäden zu ergreifen.

zugeordnete Veranstaltungen

V 22.1: Verbrennungskraftmaschinen 1

V 22.2: Verbrennungskraftmaschinen 2

V 22.3: Verbrennungskraftmaschinen 2 Labor

Beschreibung der Veranstaltungen

siehe Tabellen V 22.1 und V 22.2 und V 22.3

 


V 22.1  Verbrennungskraftmaschinen 1

 

Modul

22                    Verbrennungskraftmaschinen

zugehörige Veranstaltung

V 22.1  Verbrennungskraftmaschinen 1

Dozentinnen / Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Position im Studienverlauf

5. Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Sommersemester

Semesterwochenstunden

4

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 60

Selbststudium: 60

ECTS-Leistungspunkte (CP)

4

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

Vorlesung 

Prüfung (Form, Dauer)

Zusammen mit Verbrennungskraftmaschinen 2

Teilnahmevoraussetzungen

Orientierungsprüfung

Kompetenzziele

fachlich-inhaltliche Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, die Grundlagen von Verbrennungskraftmaschinen zu erfassen. Sie können thermodynamische und mechanische Abhängigkeiten erkennen und die Wirkungsweise von Schiffsmotoren und Gasturbinen erklären.

 

Schlüsselkompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, Prozesse, Entwicklungen, Funktionen und Probleme von Verbrennungskraftmaschinen beurteilen. Planungs- und Problemlösungsfertigkeiten sowie Anwendungsorientierung werden vermittelt.      

Inhalte

-       Grundlagen

-       Kenngrößen

-       Thermodynamische Grundlagen

-       Wärme im Verbrennungsmotor

-       Kraftstoffe

-       Ladungswechsel

-       Gemischbildung und Verbrennung

bei Otto- Diesel- und Gasmotoren sowie Gasturbinen

STCW - Bezug

Fachpraktische und fachtheoretische Anforderungen zu Wartung, Betrieb und Instandhaltung gem. Tab. A-III/1 und A-III/2 Überein-kommens.

Literatur

Greuter, E.; Zima, S.: Motorschäden, Schäden an Verbrennungsmotoren und deren Ursachen , 4. Auflage,

Grohe, H.; Russ, G.: Otto und Dieselmotoren, 14. Auflage, Vogel-Verlag, 2007, ISBN 978-3-8343-3186-1

Kessen, U. Verlag; 1. Auflage, 1999, ISBN-10: 3519063794, ISBN-13: 978-3519063797

Kraemer, O.; Jungbluth, G.: Bau und Berechnung von Verbrennungsmotoren, 5. Auflage, Springer-Verlag, 1983, ISBN-10: 3540120262, ISBN-13: 978-3540120261

 

Küttner Kolbenmaschinen, 7. Auflage, Teubner-Verlag, 2009, ISBN: 978-3-8351-0062-6

Kuhlmann, P. Skript Grundlagen der Verbrennungsmotoren, Universität der Bundeswehr Hamburg, 1990

Mau, G. Handbuch Dieselmotoren im Kraftwerks- und Schiffsbetrieb Friedrich Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, 1984

Meier-Peter, H.; Bernhard (Hrsg.); Watter et al: Compendium Marine Engineering - Operation Monitoring – Maintenance, Seehafen Verlag, Hamburg, 2009, ISBN 978-3—87743-822-0

Bernhardt; Meier-Peter: Handbuch Schiffsbetriebstechnik

Merker, G.P. ; Stiesch, G.: Technische Verbrennung,  Motorische Verbrennung, Teubner, Verlag; 1. Auflage, 1999,

ISBN-10: 3519063816, ISBN-13: 978-3519063810

Merker, G.P.; Kessen, U.: Technische Verbrennung, Verbrennungsmotoren, Teubner, Verlag; 1. Auflage, 1999, ISBN-10: 3519063794, ISBN-13: 978-3519063797

Merker, G.P.; Schwarz, C.: Technische Verbrennung, Simulation motorischer Prozesse, Teubner Verlag; 1. Auflage, 2001, ISBN-10: 3519063824, ISBN-13: 978-3519063827

Moerk, E.; Strickert, H.; Begemann, J.: Schiffsmaschinenbetrieb, 5. Auflage, Verlag Technik / Huss Medi 2001, ISBN-10: 3341008047,

ISBN-13: 978-3341008041

Mollenhauer, K. Handbuch Dieselmotoren, Springer-Verlag, 3. Auflage, 2007, ISBN-13: 9783540721642, ISBN-10: 3540721649

Oehler, E. Verbrennungsmotoren, Girardet Verlag, 1965

Pischinger, S. Skript Verbrennungskraftmaschinen I und II, Lehrstuhl für Verbrennungskraftrmaschinen, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2009

Pflaum, W.; Mollenhauer, K.: Wärmeübergang in der Verbrennungskraftmaschine,3. Band, Springer Verlag, 1977, ISBN-10: 321181387X,ISBN-13: 978-3211813874

Vibe, I. Brennverlauf und Kreisprozess von Verbrennungsmotoren Verlag Technik, 1970

Urlaub, A. Verbrennungskraftmotoren, Band I, II III, Springer-Verlag

 


Detaillierte Inhaltsübersicht der Vorlesung Verbrennungskraftmaschinen I:

 

1 Einführung

1.1 Begriffsbestimmungen

1.2 Bedeutung

1.3 Einteilung, Unterscheidungen und Ausführungsbeispiele

1.4 Entwicklungsgeschichte

1.5 Aufbau, Wirkungsweise und Bezeichnung der Bauteile

1.6 Dynamik von Kolbenmaschinen

 

2 Kenngrößen

2.1 Verdichtung

2.2 Leistung und Mitteldruck

2.3 Zylinderfüllung

2.4 Wirkungsgrade

2.5 Kennfelder

 

3. Thermodynamische Grundlagen

3.1 Kreisprozesse

3.2 Vergleichsprozesse

3.3 Realprozess

3.4 Brennverlaufsanalyse

3.5 Anergie und Exergie

 

4. Wärme im Verbrennungsmotor

4.1 Wärmeübertragung

4.2 Bauteiltemperaturen

4.3 Wärmespannungen

 

5. Kraftstoffe

5.1 Kraftstoffe aus Mineralöl

5.2 Alternative Kraftstoffe

5.3 Eigenschaften von Kraftstoffen

5.4 Kraftstoffsorten

5.5 Qualität von Kraftstoffen

 

6. Ladungswechsel

6.1 Bedeutung des Ladungswechsels

6.2 Ladungswechselorgane

6.3 Ladungswechsel beim 4-Takt-Motor

6.4 Ladungswechsel beim 2-Takt-Motor

6.5 Aufladung

6.6 Optimierung

 

7. Gemischbildung und Verbrennung

7.1 Prozess im Ottomotor

7.2 Prozess im Dieselmotor

7.3 Prozess in der Gasturbine

7.4 Prozess in Gasmotoren

 


V 22.2  Verbrennungskraftmaschinen 2

 

Modul

22 Verbrennungskraftmaschinen

zugehörige Veranstaltung

V 22.2  Verbrennungskraftmaschinen 2

Dozentinnen / Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Position im Studienverlauf

6. Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Wintersemester

Semesterwochenstunden

4

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 60

Selbststudium: 60

ECTS-Leistungspunkte (CP)

5

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

Vorlesung

Prüfung (Form, Dauer)

Prüfungsleistung (PL):

1 Klausur, 120 Minuten

Teilnahmevoraussetzungen

Orientierungsprüfung

Kompetenzziele

fachlich-inhaltliche Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, das Betriebsverhalten von Schiffsmotoren und Schiffsgasturbinen zu beurteilen und Maßnahmen zu ergreifen, die für einen sicheren Schiffsmaschinenbetrieb erforderlich sind.

 

Schlüsselkompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, Zusammenhänge zu erkennen, die für einen sicheren Schiffsbetrieb erforderlich sind.

Sie erlangen das Verständnis von Wechselwirkungen in komplexen Systemen sowie die daraus resultierende Fähigkeit  zu abwägendem und zielorientiertem Handeln.

Inhalte

-       Emissionen

-       Konstruktive Besonderheiten ausgewählter Bauteile

-       Systeme

-       Steuerung, Regelung und Überwachung

-       Auslegung eines Schiffs-Antriebssystems

STCW - Bezug

Fachpraktische und fachtheoretische Anforderungen zu Wartung, Betrieb und Instandhaltung gem. Tab. A-III/1 und A-III/2 Überein-kommens.

Literatur

Grohe, H.; Russ, G.: Otto und Dieselmotoren, 14. Auflage, Vogel-Verlag, 2007, ISBN 978-3-8343-3186-1

Kraemer, O.; Jungbluth, G.: Bau und Berechnung von Verbrennungsmotoren, 5. Auflage, Springer-Verlag, 1983, ISBN-10: 3540120262, ISBN-13: 978-3540120261

Küttner Kolbenmaschinen, 7. Auflage, Teubner-Verlag, 2009, ISBN: 978-3-8351-0062-6

Kuhlmann, P. Skript Grundlagen der Verbrennungsmotoren, Universität der Bundeswehr Hamburg, 1990

Meier-Peter, H.; Bernhard (Hrsg.); Watter et al: Compendium Marine Engineering - Operation Monitoring – Maintenance, Seehafen Verlag, Hamburg, 2009, ISBN 978-3—87743-822-0

Bernhardt; Meier-Peter: Handbuch Schiffsbetriebstechnik

Pischinger, S. Skript Verbrennungskraftmaschinen I und II, Lehrstuhl für Verbrennungskraftrmaschinen, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2009

 

Detaillierte Inhaltsübersicht der Vorlesung Verbrennungskraftmaschinen II:

 

8. Emissionen

8.1 Entstehung, Wirkung

8.2 Gesetzeslage

8.3 Maßnahmen zur Emissionsminderung

 

9. Konstruktive Besonderheiten ausgewählter Bauteile

9.1 Gehäuse

9.2 Kurbelwelle

9.3 Lager

9.4 Kolben

9.5 Pleuel

9.6 Ventile

10. Systeme

10.1 Wasser

10.2 Öl

10.3 Luft

10.4 Kraftstoff

10.5 E-Versorgung

10.6 Abgas

 

11. Steuerung, Regelung und Überwachung

11.1 Sensoren und Aktuatoren

11.2 Überwachung und Verblockung

11.3 Steuerung und Regelung

 

12. Auslegung eines Schiffs-Antriebssystems

12.1 Ermittlung der wesentlichen Kenngrößen

12.2 Auswahl von Motoren und weiteren Antriebskomponenten

12.3 Projektierung einer Schiffs-Antriebsanlage

 

 

 

V 22.3  Verbrennungskraftmaschinen 2 Labor

 

Modul

22                    Kraftmaschinen

zugehörige Veranstaltung

V 22.3  Verbrennungskraftmaschinen 2 Labor

Dozentinnen / Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke; Dipl.-Ing. Tove Möller

Position im Studienverlauf

6. Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Wintersemester

Semesterwochenstunden

2

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 30

Selbststudium: 30

ECTS-Leistungspunkte (CP)

2

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

Labor

Prüfung (Form, Dauer)

Erforderlich für die Anerkennung Verbrennungskraftmaschinen 2

Teilnahmevoraussetzungen

Orientierungsprüfung

Kompetenzziele

fachlich-inhaltliche Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage,

·            Messungen an Verbrennungskraftmaschinen durchzuführen, Betriebswerte aufzunehmen, auszuwerten und zu beurteilen.

·            geeignete Messprinzipien zur Erfassung typischer Betriebswerte anzuwenden, um den Betriebszustand einer Antriebsmaschine beurteilen zu können.

 

Schlüsselkompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage,

·            erlerntes Wissen anzuwenden.

·            Selbstorganisiert in Gruppen zu arbeiten.

·            Messmethoden und die Qualität der damit erzielten Ergebnisse zu bewerten.

·            strukturiert zu dokumentieren und vorzutragen.

Inhalte

1. Betriebsverhalten von Dieselmotoren, Aufnahme des Verbrauchskennfeldes, Zylinderdruckmessung, Ermittlung der Heizgesetze, Leistungsermittlung

2. Ladungswechsel und Aufladung von Dieselmotoren, Ermittlung der Wärmebilanz, Erfassung und Beurteilung von Motorbetriebsdaten

3. Betriebsverhalten von Gasturbinen, Aufnahme eines Betriebskennfeldes

STCW - Bezug

Fachpraktische und fachtheoretische Anforderungen zu Wartung, Betrieb und Instandhaltung gem. Tab. A-III/1 und A-III/2 Überein-kommens.

Literatur

Kuratle; Messen an Verbrennungsmotoren

 

 

 

 

 

 

 

 


M 24                Dampfanlagen

 

Modulkennziffer

24

Modulname

Dampfanlagen

Modultyp

Pflichtmodul

Position im Studienverlauf

5. und 6. Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Sommersemester

Beginn jedes Wintersemester

Modulbeauftragter

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Dozentinnen / Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Semesterwochenstunden

4

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 60

Selbststudium: 60

ECTS-Leistungspunkte (CP)

4

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

2x Vorlesung

Prüfung (Form, Dauer)

Prüfungsleistung (PL):

1 Klausur, 120 Minuten

Teilnahmevoraussetzungen

Orientierungsprüfung für Veranstaltungen ab Semester 4

Kompetenzziele

Siehe Veranstaltungen

 

zugeordnete Veranstaltungen

V 24.1: Dampfanlagen 1

V 24.2: Dampfanlagen 2

V 24.3: Dampfanlagen 2 Labor

Beschreibung der Veranstaltungen

siehe Tabellen V 24.1 und V 24.2

 


V 24.1  Dampfanlagen 1

 

Modul

24                    Dampfanlagen

zugehörige Veranstaltung

V 24.1  Dampfanlagen 1

Dozentinnen / Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Position im Studienverlauf

5. Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Wintersemester

Semesterwochenstunden

2

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 30

Selbststudium: 30

ECTS-Leistungspunkte (CP)

2

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

Vorlesung 

Prüfung (Form, Dauer)

Zusammen mit Dampfanlagen II

Teilnahmevoraussetzungen

Keine

Kompetenzziele

fachlich-inhaltliche Kompetenzen

Die Studierenden können rechnerisch sicher mit dem Arbeitsmedium Wasser/Dampf umgehen und beherrschen die gängigen Berechnungsverfahren für Dampfanlagen. Sie kennen den Aufbau und die Wirkungsweise von Dampfkraftanlagen und können entsprechende Anlagen technisch bewerten. Sie sind in der Lage Verbesserungspotenziale für bestehende Anlagen zu benennen und diese quantitativ und qualitativ zu schätzen.

 

Schlüsselkompetenzen

Die Studierenden können sich in für Sie neue Anlagenkonfigurationen einfinden und erkennen Dampfanlagen als ein Beispiel von Ingenieursarbeit, in der verschiedene Fachdisziplinen zusammenfinden. 

Inhalte

1 Einführung

2 Wärmeträgerflüssigkeiten

3 Einfache Dampfsysteme

4 Regenerative Speisewasservorwärmung

5. Kraft-Wärme-Kopplung

6 Wärmeträger- und Dampfsysteme auf Schiffen

STCW - Bezug

Fachpraktische und fachtheoretische Anforderungen zu Wartung, Betrieb und Instandhaltung gem. Tab. A-III/1 und A-III/2 Überein-kommens.

Literatur

          N.N.: Gestra Kondensatfiebel. 13. Ausgabe, Gestra AG, 2005

          Mayr, Fritz: Handbuch der Kesselbetriebstechnik. Kraft- und Wärmeerzeugung in Praxis und Theorie. Resch-Verlag, 11. Auflage, Juli 2009, ISBN-10: 3930039133,

            ISBN-13: 978-3930039135

          Witte, U.: Steinmüller Taschenbuch Dampferzeugertechnik. Vulkan Verlag Essen, 25. Auflage,  1992, ISBN-10: 3802725107, ISBN-13: 9783802725104

          Lehmann, H.: Dampferzeugerpraxis. Grundlagen und Betrieb. Resch-Verlag, 4. Auflage 2000, ISBN-10: 3935197039, ISBN-13: 978-3935197038

          Effenberger, H.: Dampferzeugung. Springer-Verlag, 2000, ISBN: 3-540-64175-0

          N.N.: Rules for Classification and Construction; I Ship Technology; 1 Seagoing Ships; 2 Machinery Installations. Germanischer Lloyd SE, 2012, 

            www.gl-group.com/infoServices/rules/pdfs/gl_i-1-2_e.pdf

          Bohn, Th.: Handbuchreihe Energie; Konzeption und Aufbau von Dampfkraftwerken. Verlag TÜV Rheinland

 

Detaillierte Inhaltsübersicht der Vorlesung Dampfanlagen I:

 

1 Einführung

            1.1 Entwicklung der Dampf(kraft)nutzung

            1.2 Wiederholung thermodynamischer Grundlagen

            1.3 Grafische Symbole von Dampfsystemen

2 Wärmeträgerflüssigkeiten 

            2.1 Wasser

            2.2 Thermalöle

            2.3 Wärmetransport mit Fluiden

3 Einfache Dampfsysteme

            3.1 Aufbau einfacher Dampfsysteme

            3.2 Arbeiten mit Dampftafeln

            3.3 Arbeiten mit dem h-s-Diagramm und dem T-s-Diagramm

 4 Regenerative Speisewasservorwärmung

            4.1 Aufbau und Arbeitsweise des Dampfkraftprozesses mit Speisewasservorwärmung

            4.2 Thermodynamisches Prinzip

            4.3 Einfluss auf Wirkungsgrad und Komponenten

            4.4 Vorwärmertypen

            4.5 Typische Kraftwerksschaltung

5. Kraft-Wärme-Kopplung

5.1 Thermodynamisches Prinzip

5.2 Schaltung für Dampfkraftprozesse

o   Gegendruckschaltung

o   Entnahmeschaltung

5.3 Einsatzbereiche

5.4 Rechenbeispiel

 6 Wärmeträger- und Dampfsysteme auf Schiffen

            6.1 Dampf-Antriebssysteme

            6.2 Dampfsysteme für Heizzwecke

            6.3 Abwärmenutzung mit Dampfsystemen

            6.4 Thermalölsysteme

 

 


V 24.2  Dampfanlagen 2

 

Modul

24                    Dampf

zugehörige Veranstaltung

V 24.2  Dampfanlagen 2

Dozentinnen / Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Position im Studienverlauf

6. Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Sommersemester

Semesterwochenstunden

2

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 30

Selbststudium: 30

ECTS-Leistungspunkte (CP)

2

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

Vorlesung

Prüfung (Form, Dauer)

Prüfungsleistung (PL):

1 Klausur, 120 Minuten

Teilnahmevoraussetzungen

Orientierungsprüfung

Kompetenzziele

fachlich-inhaltliche Kompetenzen

Die Studierenden kennen Aufbau und Wirkungsweise der wichtigsten Einzelkomponenten von Dampfanlagen in der Praxis. Sie sind in der Lage für unterschiedliche Anwendungen passende Bauarten einzelner Komponenten auszuwählen, und können die entsprechenden Komponenten ingenieurmäßig beschreiben und berechnen, wobei sie die Anforderungen der Gesamtanlage im Auge behalten Auf dieser Basis sind Sie in der Lage die Zweckmäßigkeit und den technischen Stand von Komponenten in komplexen Anlagen zu beurteilen.

 

Schlüsselkompetenzen

Die Studenten können dadurch mit Fachleuten der angrenzenden Disziplinen interdisziplinär zusammenarbeiten.

Inhalte

1. Dampferzeugerbauarten und praktische Anwendung

2. Aufbau und Funktionsweise verschiedener Dampferzeugertypen

3. Verschiedene Arten von Feuerungen

4. Aufbau und Funktionsweise von technischen Brennern

7. Technischer Betrieb von Feuerungen

8. Sicherheitseinrichtungen und –maßnahmen an Dampferzeugern und Feuerungen, wie Flammenüberwachung, Meß- und Regeleinrichtungen

9. Übersicht über Dampfturbinen

10. Dampfturbinenbauarten

11. Dampfturbinenbetrieb

STCW - Bezug

Fachpraktische und fachtheoretische Anforderungen zu Wartung, Betrieb und Instandhaltung gem. Tab. A-III/1 und A-III/2 Überein-kommens.

Literatur

          Bohn (Hrsg): Handbuchreihe Energie: Konzeption und Aufbau von Dampfkraftwerken

          N.N.: Gestra Kondensatfiebel. 13. Ausgabe, Gestra AG, 2005

          Mayr, Fritz: Handbuch der Kesselbetriebstechnik. Kraft- und Wärmeerzeugung in Praxis und Theorie. Resch-Verlag, 11. Auflage, Juli 2009, ISBN-10: 3930039133,

            ISBN-13: 978-3930039135

          Strauß: Kraftwerkstechnik

          Witte, U.: Steinmüller Taschenbuch Dampferzeugertechnik. Vulkan Verlag Essen, 25. Auflage,  1992, ISBN-10: 3802725107, ISBN-13: 9783802725104

          Lehmann, H.: Dampferzeugerpraxis. Grundlagen und Betrieb. Resch-Verlag, 4. Auflage 2000, ISBN-10: 3935197039, ISBN-13: 978-3935197038

          VGB: VGB Powertech (Zeitschrift)

          VDI: BWK (Zeitschrift)

 

Detaillierte Inhaltsübersicht der Vorlesung Dampfanlagen II:

 

0          Übersicht

            I   Inhaltsübersicht

            II  Allgemeines /Literaturempfehlungen

            III Grafische Symbole / Formelzeichen / Indices

1          Einführung

            1.1 Grundlagen

            1.2 Arten der Wärmeübertragung

            1.3 Regelwerke

2 Übersicht Schiffsdampfsysteme

            2.1 Elemente des Dampf-Kreislaufs

            2.2 Prozessvarianten

3 Schiffsdampfkessel

            3.1 Wärmeübergang

            3.2 Dampferzeugertypen

            3.3 Ablagerungen an Abgaskesseln

            3.4 Betrieb von Dampfkesseln

            3.5 Kesselprüfung und Kesselschäden

            3.6 Kesselwasser

            3.7 Gesetzte und Vorschriften

4 Wichtige Systemkomponenten

            4.1 Dampfleitungen

            4.2 Kondensatleitungen

            4.3 Kondensatableiter

            4.4 Kondensator

            4.5 Speisewasser- und Kondensattank

            4.6 Speisewasserpumpen

            4.7 Sicherheitsventil

5 Feuerungstechnik

            5.1 Grundlagen der Verbrennungsrechnung

            5.2 Aufbau und Funktionsweise von technischen Brennern

            5.2 Technischer Betrieb von Feuerungen

6 Dampfturbinen

            6.1 Grundlagen

            6.2 Beschaufelung

            6.3 Schiffsdampfturbinen

 

 


 

V 24.3  Dampfanlagen Labor

 

Modul

24                    Dampfanlagen

zugehörige Veranstaltung

V 24.3  Dampfanlagen 2 Labor

Dozentinnen / Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Position im Studienverlauf

5.Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Wintersemester

Semesterwochenstunden

2

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 30

Selbststudium: 30

ECTS-Leistungspunkte (CP)

2

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

Labor

Prüfung (Form, Dauer)

Erforderlich für Anerkennung Dampfanlagen 2

Teilnahmevoraussetzungen

Orientierungsprüfung

Kompetenzziele

fachlich-inhaltliche Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, sich selbstständig in eine komplexe energietechnische Anlage einzufinden und die für deren Betrieb wesentlichen technischen und formalen Randbedingungen zu erfassen. Sie können nach Einarbeitung bei der Betriebsleitung mitwirken.

Schlüsselkompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage den Betrieb technischer Anlagen in Berichtsform zu dokumentieren und bewerten.

Sie lernen Informationen zu verarbeiten. Die Arbeit im Labor fördert die Teamfähigkeit.

Inhalte

1. Erläuterung der Dampfkesselverordnung mit den Technische Regeln für Dampfkessel

2. Sicherheitsvorschriften für den Betrieb von Dampfanlagen (TRD)3. Befähigung zum Kesselwärter nach Dampfkessel VO

3. Praktische Untersuchungen zum Betrieb von Dampferzeugern

4. Praktische Untersuchungen zum Betrieb von Dampfturbinen

5. Praktische Untersuchungen zum Betrieb von Dampfkraftwerken

6. Praktische Untersuchungen zur Kraft-Wärme-Kopplung in Dampfanlagen

STCW – Bezug

Fachpraktische und fachtheoretische Anforderungen zu Wartung, Betrieb und Instandhaltung gem. Tab. A-III/1 und A-III/2 Überein-kommens.

Literatur

Bohn (Hrsg): Handbuchreihe Energie: Konzeption und Aufbau von Dampfkraftwerken

Strauß: Kraftwerkstechnik

VGB: VGB Powertech (Zeitschrift)

VDI: BWK (Zeitschrift)


M 28                Antriebssysteme

 

Modulkennziffer

28

Modulname

Antriebssysteme

Modultyp

Pflichtmodul

Position im Studienverlauf

7. Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Sommersemester

Modulbeauftragter

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Dozentinnen / Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Semesterwochenstunden

4

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 60

Selbststudium: 90

ECTS-Leistungspunkte (CP)

5

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

2x Vorlesung

Prüfung (Form, Dauer)

Prüfungsleistung (PL): Sonstige Prüfung (SP):

1 Klausur (120 Minuten), schriftliche Ausarbeitung oder Vortrag

Teilnahmevoraussetzungen

Orientierungsprüfung

Kompetenzziele

fachlich-inhaltliche Kompetenzen

siehe V28.1 und V28.2

 

Schlüsselkompetenzen

siehe V28.1 und V28.2

 

 

zugeordnete Veranstaltungen

V 28.1: Maschinendynamik

V 28.2: Wellen/Kupplungen/Getriebe

Beschreibung der Veranstaltungen

siehe Tabellen V 28.1 und V 28.2

 


 V 28.1 Maschinendynamik

Modul

28                    Antriebssysteme

zugehörige Veranstaltung

V 28.1 Maschinendynamik

Dozentinnen / Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Position im Studienverlauf

7. Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Sommersemester

Semesterwochenstunden

2

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 30

Selbststudium: 60

ECTS-Leistungspunkte (CP)

3

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

Vorlesung

Prüfung (Form, Dauer)

Prüfungsleistung (PL): Sonstige Prüfung (SP):

1 Klausur (120 Minuten), schriftliche Ausarbeitung oder Vortrag

Gemeinsam mit Modul Wellen/Kupplungen/Getriebe

Teilnahmevoraussetzungen

Orientierungsprüfung

Kompetenzziele

fachlich-inhaltliche Kompetenzen

Die Studenten beherrschen die für den Ingenieursberuf wichtigen erweiterten Grundlagen der Maschinendynamik/Technischen Schwingungslehre und Maschinenakustik. Sie können in Strukturen denken und die erlernten Denkweisen und Techniken in verschiedenen technischen und naturwissenschaftlichen Zusammenhängen verknüpfen und anwenden.

Schlüsselkompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage,

Sie sind in der Lage, naturwissenschaftliche Probleme zu erkennen, zu analysieren und zu lösen.

Inhalte

Detaillierte Inhaltsübersicht der Vorlesung Maschinendynamik:

0.         Grundlagen

1.             Dynamik des Verbrennungsmotors

2.         Ventilsteuerung und Nockenwellen im             Verbrennungsmotor

3.         Motorschwingungen

4.         Hydrodynamische Einflüsse

5.         Torsionsschwingungen

6.         Axialschwingungen

7.         Biegeschwingungen

8.         Veränderliche und gekoppelte Vorgänge

9.         Auswuchten

STCW - Bezug

Fachpraktische und fachtheoretische Anforderungen zu Wartung, Betrieb und Instandhaltung gem. Tab. A-III/1 und A-III/2 Überein-kommens.

Literatur

-       Cremer und Heckl: Körperschall

-       Fischer, Mechanische Schwingungen; ISBN 3-00841

-       Gasch, Nordmann,Pfützner; Rotordynamik

-       Gross, Hauger, Schnell, Wriggers; Technische Mechanik 4

-       Kollmann : Maschinenakustik

-       Meier-Peter, Bernhardt, Handbuch Schiffsbetriebstechnik,

-       Selke, Ziegler; Maschinendynamik

-       Waller, Schmidt; Schwingungslehre für Ingenieure

-       Ziegler, Maschinendynamik

 

Detaillierte Inhaltsübersicht der Vorlesung Maschinendynamik:

 

0.         Grundlagen

            0.1 Bedeutung von Maschinendynamik im Schiffsbetrieb

            0.2 Klassifikation von Schwingungen

            0.3 Trägheitswirkung, Steifigkeit und Dämpfung

            0.4 Grundgleichungen der Schwingungsrechnung 

            0.5 Eigenfrequenzen und Eigenformen

            0.6 Kritische Drehzahlen, Campbell-Diagramm

            07. Vergrößerungsfunktion, dimensionslose Dämpfung

            0.8 Innere und äußere Dämpfung

 

2.             Dynamik des Verbrennungsmotors

            1.1 Kinematik des Schubkurbeltriebs

            1.2 Massenkräfte im Schubkurbeltrieb

            1.3 Rotierende Massen

            1.4 Massenausgleich 1. und 2. Ordnung

            1.5 Gaskräfte

1.6   Harmonische Gas und Massenkräfte

            1.7   Fourierzerlegung

            1.8   Mehrzylindermaschinen

            1.9   Zündfolgen

            1.10 Aufgabe des Schwungrads

 

2.         Ventilsteuerung und Nockenwellen im Verbrennungsmotor

            2.1 Bauarten

            2.2 Nockenformen

            2.3 Beschleunigungswerte für Federberechnung

 

3.         Motorschwingungen

            3.1 starre, halbelastische und elastische Lagerung

            3.2 Eigenformen von Kurbelgehäusen

            3.3 Kopfabstützungen

            3.4 Schwingungskompensation mittels Unwuchterreger 

 

4..        Hydrodynamische Einflüsse

            4.1 Hydrodynamische Trägheitswirkung und Dämpfung am Propeller

            4.2 Hydrodynamische Trägheitswirkung und Dämpfung am Ruder

            4.3 Hydrodynamische Trägheitswirkung und Dämpfung im Stevenrohr

            4.4 Hydrodynamische Effekte im Gleitlager

 

5.         Torsionsschwingungen

            5.1 Auswirkung von Torsionsschwingungen

            5.2 Zwei- und Drei-Massen-System

            5.3 Berechnung: Baranow-, Holzer-Tolle- und Übertragungsmatrizenverfahren

            5.4 Übersetzung: Reduktion von Massenträgheitsmomenten und Drehfedersteifigkeiten

            5.5 Torsionsschwingungsdämpfer

            5.6 Torsionsschwingungsmessung

 

6.         Axialschwingungen

            6.1 Auswirkung von Axialschwingungen

            6.2 Axialdämpfer

            6.3 Berechnung von Axialschwingungen

            6.4 Messung von Axialschwingungen

 

7.         Biegeschwingungen

            7.1 Auswirkung von Biegeschwingungen

            7.2 Struktur- und Lagersteifigkeiten,

            7.3 Gyroskopischer Effekt

            7.4 Berechnung von Biegeschwingungen

            7.5 Messungen  von Biegeschwingungen

 

8.         Veränderliche und gekoppelte Vorgänge

            8.1 Auswirkungen von Schaltvorgängen

            8.2 Auslegung von Schaltdrücken und –zeiten

            8.3 Simulation komplexer Vorgänge

 

9.         Auswuchten

            9.1 Beispiele für unwuchterregte Schwingungen

            9.2 Statische- Momentenunwucht, quasistatische Unwucht

            9.3 Statisches und dynamisches Auswuchten

            9.4 Verschiedene Wuchtverfahren

 


V 28.2  Wellen/Kupplungen/Getriebe

 

Modul

28                    Antriebssysteme

zugehörige Veranstaltung

V 28.2  Wellen/Kupplungen/Getriebe

Dozentinnen / Dozenten

Dr.-Ing. Michael Thiemke

Position im Studienverlauf

7. Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Sommersemester

Semesterwochenstunden

2

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 30

Selbststudium: 30

ECTS-Leistungspunkte (CP)

2

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

Labor

Prüfung (Form, Dauer)

Prüfungsleistung (PL): Sonstige Prüfung (SP):

1 Klausur (120 Minuten), schriftliche Ausarbeitung oder Vortrag

Gemeinsam mit Modul Maschinendynamik

Teilnahmevoraussetzungen

Orientierungsprüfung

Kompetenzziele

fachlich-inhaltliche Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage,

Ÿ  grundlegende Aspekte der Funktion, der Auslegung, der technischen Ausführung und der Anordnung von Bauteilen von Propeller­wellen­anlagen und Getrieben zu verstehen.

Ÿ  die gewonnenen Erkenntnisse im Praxisbezug anzuwenden.

 

Schlüsselkompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage,

Ÿ  das erlernte Wissen anzuwenden, um hierdurch bei Auslegung, Montage, Ausrichtung und Betrieb von Schiffsantriebsanlagen Vor- und Nachteile sowie mögliche Fehler an Vorgehensweisen und Bauteilen zu erkennen.

Ÿ  interdisziplinär zu denken und zu kommunizieren.

Inhalte

1 Wellenleitung

2 Kupplungen

3 Getriebe

4. Propeller

5. Antriebanlagen

6 Zustandsüberwachung

 

STCW - Bezug

Fachpraktische und fachtheoretische Anforderungen zu Wartung, Betrieb und Instandhaltung gem. Tab. A-III/1 und A-III/2 Überein-kommens.

Literatur

• MEIER-PETER, H.  und BERNHARDT, F.:

   Handbuch der Schiffsbetriebstechnik, Seehafen Verlag, 1. Auflage, 2006

• MATEK, W.; MUHS, D.; WITTEL, H. und BECKER, M.: Roloff/Matek Maschinenelemente, Viehweg Verlag,

   13 Auflage, 1995.

• LANG, O.R. und STEINHILPER, W.: Gleitlager. Springer Verlag, 1978.

 

Detaillierte Inhaltsübersicht der Vorlesung Wellen/Kupplunge/Getriebe:

 

  1. Einführung
  2. Wellenleitungen

1.1  Auslegung

1.2  Welle-Nabe-Verbindungen (WNV)

1.3  Lagerung

o   Wälzlager

o   Gleitlager

§  radial

§  axial

1.4  Dichtung

1.5  Schmierölsystem

1.6  Korrosionsschutz

  1. Kupplungen

o   generell: Aufgaben / Gliederung

2.1  nicht schaltbar

o   starr

o   ausgleichend/nachgiebig

2.2  schaltbar

o   pneumatisch betätigt

o   hydraulisch betätigt

2.3  weitere Typen

2.4  kombiniert

  1. Getriebe

3.1 Aufgaben

3.2 Hydraulische Drehmomentwandler

3.3 Zahnradgetriebe

o    Verzahnung

o    Beispiele

o    Planetengetriebe

o    Fertigungsqualitäten

o    Schadensbilder

3.4  Kettengetriebe

  1. Propeller

4.1  Anfänge der Entwicklung von Propulsionsorganen

4.2  Grundlagen: Propellergeometrie und Hydrodynamik  

4.3  Weiterentwicklung von Propulsionsorganen

4.4  Festpropeller

4.5  Verstellpropeller 

4.6  Regelung von Verstellpropelleranlagen

  1. Antriebsanlagen

5.1  Montage

5.2  Ausrichtmethoden und - werkzeuge

5.3  Ausrichtrechnung

5.4  Antriebskonzepte und Ausführungen


MODULE AUS DER FACHRICHTUNG SMB

 

M 22                Verbrennungskraftmaschinen

 

Modulkennziffer

22

Modulname

Verbrennungskraftmaschinen

Modultyp

Pflichtmodul

Position im Studienverlauf

6. Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Sommersemester

Modulbeauftragter

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Dozentinnen / Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Semesterwochenstunden

10

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 150

Selbststudium: 150

ECTS-Leistungspunkte (CP)

11

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

Vorlesung, Übungen

Prüfung (Form, Dauer)

Prüfungsleistung (PL):

1 Klausur, 120 Minuten

Teilnahmevoraussetzungen

Orientierungsprüfung

Kompetenzziele

fachlich-inhaltliche Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, die Wirkungsweise einer Verbrennungskraftmaschine zu erkennen und die Einflüsse auf den Schiffsantrieb sowie den Schiffsbetrieb allgemein zu beurteilen. Die Kenntnis der Funktion von einzelnen Komponenten, deren Wirkungsweise und ihr Zusammenspiel sind für die Beurteilung des Betriebsverhaltens erforderlich und stehen im Vordergrund der Wissensvermittlung

 

Schlüsselkompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, Zusammenhänge zu begreifen und daraus Schlüsse zu ziehen, die sie wiederum auch in die Lage versetzen, nicht nur Schiffsmotorenanlagen zu fahren, sondern auch präventiv Schäden zu vermeiden bzw. bei auftretenden Fehlern, geeignete Maßnahmen zur Minimierung von Schäden zu ergreifen.

zugeordnete Veranstaltungen

V 22.1: Verbrennungskraftmaschinen 1

Beschreibung der Veranstaltungen

siehe Tabellen V 22.1

 


V 22.1  Verbrennungskraftmaschinen 1

 

Modul

22                    Verbrennungskraftmaschinen

zugehörige Veranstaltung

V 22.1  Verbrennungskraftmaschinen 1

Dozentinnen / Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Position im Studienverlauf

5. Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Sommersemester

Semesterwochenstunden

4

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 60

Selbststudium: 60

ECTS-Leistungspunkte (CP)

4

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

Vorlesung 

Prüfung (Form, Dauer)

Prüfungsleistung (PL):

1 Klausur, 120 Minuten

Teilnahmevoraussetzungen

Orientierungsprüfung

Kompetenzziele

fachlich-inhaltliche Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, die Grundlagen von Verbrennungskraftmaschinen zu erfassen. Sie können thermodynamische und mechanische Abhängigkeiten erkennen und die Wirkungsweise von Schiffsmotoren und Gasturbinen erklären.

 

Schlüsselkompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, Prozesse, Entwicklungen, Funktionen und Probleme von Verbrennungskraftmaschinen beurteilen. Planungs- und Problemlösungsfertigkeiten sowie Anwendungsorientierung werden vermittelt.      

Inhalte

-       Grundlagen

-       Kenngrößen

-       Thermodynamische Grundlagen

-       Wärme im Verbrennungsmotor

-       Kraftstoffe

-       Ladungswechsel

-       Gemischbildung und Verbrennung

bei Otto- Diesel- und Gasmotoren sowie Gasturbinen

STCW - Bezug

Fachpraktische und fachtheoretische Anforderungen zu Wartung, Betrieb und Instandhaltung gem. Tab. A-III/1 und A-III/2 Überein-kommens.

Literatur

Greuter, E.; Zima, S.: Motorschäden, Schäden an Verbrennungsmotoren und deren Ursachen , 4. Auflage,

Grohe, H.; Russ, G.: Otto und Dieselmotoren, 14. Auflage, Vogel-Verlag, 2007, ISBN 978-3-8343-3186-1

Kessen, U. Verlag; 1. Auflage, 1999, ISBN-10: 3519063794, ISBN-13: 978-3519063797

Kraemer, O.; Jungbluth, G.: Bau und Berechnung von Verbrennungsmotoren, 5. Auflage, Springer-Verlag, 1983, ISBN-10: 3540120262, ISBN-13: 978-3540120261

Küttner Kolbenmaschinen, 7. Auflage, Teubner-Verlag, 2009, ISBN: 978-3-8351-0062-6

Kuhlmann, P. Skript Grundlagen der Verbrennungsmotoren, Universität der Bundeswehr Hamburg, 1990

Mau, G. Handbuch Dieselmotoren im Kraftwerks- und Schiffsbetrieb Friedrich Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, 1984

Meier-Peter, H.; Bernhard (Hrsg.); Watter et al: Compendium Marine Engineering - Operation Monitoring – Maintenance, Seehafen Verlag, Hamburg, 2009, ISBN 978-3—87743-822-0

Bernhardt; Meier-Peter: Handbuch Schiffsbetriebstechnik

Merker, G.P. ; Stiesch, G.: Technische Verbrennung,  Motorische Verbrennung, Teubner, Verlag; 1. Auflage, 1999,

ISBN-10: 3519063816, ISBN-13: 978-3519063810

Merker, G.P.; Kessen, U.: Technische Verbrennung, Verbrennungsmotoren, Teubner, Verlag; 1. Auflage, 1999, ISBN-10: 3519063794, ISBN-13: 978-3519063797

Merker, G.P.; Schwarz, C.: Technische Verbrennung, Simulation motorischer Prozesse, Teubner Verlag; 1. Auflage, 2001, ISBN-10: 3519063824, ISBN-13: 978-3519063827

Moerk, E.; Strickert, H.; Begemann, J.: Schiffsmaschinenbetrieb, 5. Auflage, Verlag Technik / Huss Medi 2001, ISBN-10: 3341008047,

ISBN-13: 978-3341008041

Mollenhauer, K. Handbuch Dieselmotoren, Springer-Verlag, 3. Auflage, 2007, ISBN-13: 9783540721642, ISBN-10: 3540721649

Oehler, E. Verbrennungsmotoren, Girardet Verlag, 1965

Pischinger, S. Skript Verbrennungskraftmaschinen I und II, Lehrstuhl für Verbrennungskraftrmaschinen, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2009

Pflaum, W.; Mollenhauer, K.: Wärmeübergang in der Verbrennungskraftmaschine,3. Band, Springer Verlag, 1977, ISBN-10: 321181387X,ISBN-13: 978-3211813874

Vibe, I. Brennverlauf und Kreisprozess von Verbrennungsmotoren Verlag Technik, 1970

Urlaub, A. Verbrennungskraftmotoren, Band I, II III, Springer-Verlag

 


Detaillierte Inhaltsübersicht der Vorlesung Verbrennungskraftmaschinen I:

 

1 Einführung

1.1 Begriffsbestimmungen

1.2 Bedeutung

1.3 Einteilung, Unterscheidungen und Ausführungsbeispiele

1.4 Entwicklungsgeschichte

1.5 Aufbau, Wirkungsweise und Bezeichnung der Bauteile

1.6 Dynamik von Kolbenmaschinen

 

2 Kenngrößen

2.1 Verdichtung

2.2 Leistung und Mitteldruck

2.3 Zylinderfüllung

2.4 Wirkungsgrade

2.5 Kennfelder

 

3. Thermodynamische Grundlagen

3.1 Kreisprozesse

3.2 Vergleichsprozesse

3.3 Realprozess

3.4 Brennverlaufsanalyse

3.5 Anergie und Exergie

 

4. Wärme im Verbrennungsmotor

4.1 Wärmeübertragung

4.2 Bauteiltemperaturen

4.3 Wärmespannungen

 

5. Kraftstoffe

5.1 Kraftstoffe aus Mineralöl

5.2 Alternative Kraftstoffe

5.3 Eigenschaften von Kraftstoffen

5.4 Kraftstoffsorten

5.5 Qualität von Kraftstoffen

 

6. Ladungswechsel

6.1 Bedeutung des Ladungswechsels

6.2 Ladungswechselorgane

6.3 Ladungswechsel beim 4-Takt-Motor

6.4 Ladungswechsel beim 2-Takt-Motor

6.5 Aufladung

6.6 Optimierung

 

7. Gemischbildung und Verbrennung

7.1 Prozess im Ottomotor

7.2 Prozess im Dieselmotor

7.3 Prozess in der Gasturbine

7.4 Prozess in Gasmotoren

 

 

 

 


M 24                Dampfanlagen

 

Modulkennziffer

24

Modulname

Dampfanlagen

Modultyp

Pflichtmodul

Position im Studienverlauf

5. und 6. Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Sommersemester

Beginn jedes Wintersemester

Modulbeauftragter

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Dozentinnen / Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Semesterwochenstunden

4

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 60

Selbststudium: 60

ECTS-Leistungspunkte (CP)

4

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

2x Vorlesung

Prüfung (Form, Dauer)

Prüfungsleistung (PL):

1 Klausur, 120 Minuten

Teilnahmevoraussetzungen

Orientierungsprüfung für Veranstaltungen ab Semester 4

Kompetenzziele

Siehe Veranstaltungen

 

zugeordnete Veranstaltungen

V 24.1: Dampfanlagen 1

V 24.2: Dampfanlagen 2

V 24.3: Dampfanlagen 2 Labor

Beschreibung der Veranstaltungen

siehe Tabellen V 24.1 und V 24.2

 


V 24.1  Dampfanlagen 1

 

Modul

24                    Dampfanlagen

zugehörige Veranstaltung

V 24.1  Dampfanlagen 1

Dozentinnen / Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Position im Studienverlauf

5. Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Wintersemester

Semesterwochenstunden

2

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 30

Selbststudium: 30

ECTS-Leistungspunkte (CP)

2

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

Vorlesung 

Prüfung (Form, Dauer)

Zusammen mit Dampfanlagen II

Teilnahmevoraussetzungen

Keine

Kompetenzziele

fachlich-inhaltliche Kompetenzen

Die Studierenden können rechnerisch sicher mit dem Arbeitsmedium Wasser/Dampf umgehen und beherrschen die gängigen Berechnungsverfahren für Dampfanlagen. Sie kennen den Aufbau und die Wirkungsweise von Dampfkraftanlagen und können entsprechende Anlagen technisch bewerten. Sie sind in der Lage Verbesserungspotenziale für bestehende Anlagen zu benennen und diese quantitativ und qualitativ zu schätzen.

 

Schlüsselkompetenzen

Die Studierenden können sich in für Sie neue Anlagenkonfigurationen einfinden und erkennen Dampfanlagen als ein Beispiel von Ingenieursarbeit, in der verschiedene Fachdisziplinen zusammenfinden. 

Inhalte

1 Einführung

2 Wärmeträgerflüssigkeiten

3 Einfache Dampfsysteme

4 Regenerative Speisewasservorwärmung

5. Kraft-Wärme-Kopplung

6 Wärmeträger- und Dampfsysteme auf Schiffen

STCW - Bezug

Fachpraktische und fachtheoretische Anforderungen zu Wartung, Betrieb und Instandhaltung gem. Tab. A-III/1 und A-III/2 Überein-kommens.

Literatur

          N.N.: Gestra Kondensatfiebel. 13. Ausgabe, Gestra AG, 2005

          Mayr, Fritz: Handbuch der Kesselbetriebstechnik. Kraft- und Wärmeerzeugung in Praxis und Theorie. Resch-Verlag, 11. Auflage, Juli 2009, ISBN-10: 3930039133,

            ISBN-13: 978-3930039135

          Witte, U.: Steinmüller Taschenbuch Dampferzeugertechnik. Vulkan Verlag Essen, 25. Auflage,  1992, ISBN-10: 3802725107, ISBN-13: 9783802725104

          Lehmann, H.: Dampferzeugerpraxis. Grundlagen und Betrieb. Resch-Verlag, 4. Auflage 2000, ISBN-10: 3935197039, ISBN-13: 978-3935197038

          Effenberger, H.: Dampferzeugung. Springer-Verlag, 2000, ISBN: 3-540-64175-0

          N.N.: Rules for Classification and Construction; I Ship Technology; 1 Seagoing Ships; 2 Machinery Installations. Germanischer Lloyd SE, 2012, 

            www.gl-group.com/infoServices/rules/pdfs/gl_i-1-2_e.pdf

          Bohn, Th.: Handbuchreihe Energie; Konzeption und Aufbau von Dampfkraftwerken. Verlag TÜV Rheinland

 

Detaillierte Inhaltsübersicht der Vorlesung Dampfanlagen I:

 

1 Einführung

            1.1 Entwicklung der Dampf(kraft)nutzung

            1.2 Wiederholung thermodynamischer Grundlagen

            1.3 Grafische Symbole von Dampfsystemen

2 Wärmeträgerflüssigkeiten 

            2.1 Wasser

            2.2 Thermalöle

            2.3 Wärmetransport mit Fluiden

3 Einfache Dampfsysteme

            3.1 Aufbau einfacher Dampfsysteme

            3.2 Arbeiten mit Dampftafeln

            3.3 Arbeiten mit dem h-s-Diagramm und dem T-s-Diagramm

 4 Regenerative Speisewasservorwärmung

            4.1 Aufbau und Arbeitsweise des Dampfkraftprozesses mit Speisewasservorwärmung

            4.2 Thermodynamisches Prinzip

            4.3 Einfluss auf Wirkungsgrad und Komponenten

            4.4 Vorwärmertypen

            4.5 Typische Kraftwerksschaltung

5. Kraft-Wärme-Kopplung

5.1 Thermodynamisches Prinzip

5.2 Schaltung für Dampfkraftprozesse

o   Gegendruckschaltung

o   Entnahmeschaltung

5.3 Einsatzbereiche

5.4 Rechenbeispiel

 6 Wärmeträger- und Dampfsysteme auf Schiffen

            6.1 Dampf-Antriebssysteme

            6.2 Dampfsysteme für Heizzwecke

            6.3 Abwärmenutzung mit Dampfsystemen

            6.4 Thermalölsysteme

 

 


V 24.2  Dampfanlagen 2

 

Modul

24                    Dampf

zugehörige Veranstaltung

V 24.2  Dampfanlagen 2

Dozentinnen / Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Position im Studienverlauf

6. Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Sommersemester

Semesterwochenstunden

2

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 30

Selbststudium: 30

ECTS-Leistungspunkte (CP)

2

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

Vorlesung

Prüfung (Form, Dauer)

Prüfungsleistung (PL):

1 Klausur, 120 Minuten

Teilnahmevoraussetzungen

Orientierungsprüfung

Kompetenzziele

fachlich-inhaltliche Kompetenzen

Die Studierenden kennen Aufbau und Wirkungsweise der wichtigsten Einzelkomponenten von Dampfanlagen in der Praxis. Sie sind in der Lage für unterschiedliche Anwendungen passende Bauarten einzelner Komponenten auszuwählen, und können die entsprechenden Komponenten ingenieurmäßig beschreiben und berechnen, wobei sie die Anforderungen der Gesamtanlage im Auge behalten Auf dieser Basis sind Sie in der Lage die Zweckmäßigkeit und den technischen Stand von Komponenten in komplexen Anlagen zu beurteilen.

 

Schlüsselkompetenzen

Die Studenten können dadurch mit Fachleuten der angrenzenden Disziplinen interdisziplinär zusammenarbeiten.

Inhalte

1. Dampferzeugerbauarten und praktische Anwendung

2. Aufbau und Funktionsweise verschiedener Dampferzeugertypen

3. Verschiedene Arten von Feuerungen

4. Aufbau und Funktionsweise von technischen Brennern

7. Technischer Betrieb von Feuerungen

8. Sicherheitseinrichtungen und –maßnahmen an Dampferzeugern und Feuerungen, wie Flammenüberwachung, Meß- und Regeleinrichtungen

9. Übersicht über Dampfturbinen

10. Dampfturbinenbauarten

11. Dampfturbinenbetrieb

STCW - Bezug

Fachpraktische und fachtheoretische Anforderungen zu Wartung, Betrieb und Instandhaltung gem. Tab. A-III/1 und A-III/2 Überein-kommens.

Literatur

          Bohn (Hrsg): Handbuchreihe Energie: Konzeption und Aufbau von Dampfkraftwerken

          N.N.: Gestra Kondensatfiebel. 13. Ausgabe, Gestra AG, 2005

          Mayr, Fritz: Handbuch der Kesselbetriebstechnik. Kraft- und Wärmeerzeugung in Praxis und Theorie. Resch-Verlag, 11. Auflage, Juli 2009, ISBN-10: 3930039133,

            ISBN-13: 978-3930039135

          Strauß: Kraftwerkstechnik

          Witte, U.: Steinmüller Taschenbuch Dampferzeugertechnik. Vulkan Verlag Essen, 25. Auflage,  1992, ISBN-10: 3802725107, ISBN-13: 9783802725104

          Lehmann, H.: Dampferzeugerpraxis. Grundlagen und Betrieb. Resch-Verlag, 4. Auflage 2000, ISBN-10: 3935197039, ISBN-13: 978-3935197038

          VGB: VGB Powertech (Zeitschrift)

          VDI: BWK (Zeitschrift)

 

Detaillierte Inhaltsübersicht der Vorlesung Dampfanlagen II:

 

0          Übersicht

            I   Inhaltsübersicht

            II  Allgemeines /Literaturempfehlungen

            III Grafische Symbole / Formelzeichen / Indices

1          Einführung

            1.1 Grundlagen

            1.2 Arten der Wärmeübertragung

            1.3 Regelwerke

2 Übersicht Schiffsdampfsysteme

            2.1 Elemente des Dampf-Kreislaufs

            2.2 Prozessvarianten

3 Schiffsdampfkessel

            3.1 Wärmeübergang

            3.2 Dampferzeugertypen

            3.3 Ablagerungen an Abgaskesseln

            3.4 Betrieb von Dampfkesseln

            3.5 Kesselprüfung und Kesselschäden

            3.6 Kesselwasser

            3.7 Gesetzte und Vorschriften

4 Wichtige Systemkomponenten

            4.1 Dampfleitungen

            4.2 Kondensatleitungen

            4.3 Kondensatableiter

            4.4 Kondensator

            4.5 Speisewasser- und Kondensattank

            4.6 Speisewasserpumpen

            4.7 Sicherheitsventil

5 Feuerungstechnik

            5.1 Grundlagen der Verbrennungsrechnung

            5.2 Aufbau und Funktionsweise von technischen Brennern

            5.2 Technischer Betrieb von Feuerungen

6 Dampfturbinen

            6.1 Grundlagen

            6.2 Beschaufelung

            6.3 Schiffsdampfturbinen

 

 


 

V 24.3  Dampfanlagen Labor

 

Modul

24                    Dampfanlagen

zugehörige Veranstaltung

V 24.3  Dampfanlagen 2 Labor

Dozentinnen / Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Position im Studienverlauf

5.Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Wintersemester

Semesterwochenstunden

2

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 30

Selbststudium: 30

ECTS-Leistungspunkte (CP)

2

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

Labor

Prüfung (Form, Dauer)

Erforderlich für Anerkennung Dampfanlagen 2

Teilnahmevoraussetzungen

Orientierungsprüfung

Kompetenzziele

fachlich-inhaltliche Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage, sich selbstständig in eine komplexe energietechnische Anlage einzufinden und die für deren Betrieb wesentlichen technischen und formalen Randbedingungen zu erfassen. Sie können nach Einarbeitung bei der Betriebsleitung mitwirken.

Schlüsselkompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage den Betrieb technischer Anlagen in Berichtsform zu dokumentieren und bewerten.

Sie lernen Informationen zu verarbeiten. Die Arbeit im Labor fördert die Teamfähigkeit.

Inhalte

1. Erläuterung der Dampfkesselverordnung mit den Technische Regeln für Dampfkessel

2. Sicherheitsvorschriften für den Betrieb von Dampfanlagen (TRD)3. Befähigung zum Kesselwärter nach Dampfkessel VO

3. Praktische Untersuchungen zum Betrieb von Dampferzeugern

4. Praktische Untersuchungen zum Betrieb von Dampfturbinen

5. Praktische Untersuchungen zum Betrieb von Dampfkraftwerken

6. Praktische Untersuchungen zur Kraft-Wärme-Kopplung in Dampfanlagen

STCW – Bezug

Fachpraktische und fachtheoretische Anforderungen zu Wartung, Betrieb und Instandhaltung gem. Tab. A-III/1 und A-III/2 Überein-kommens.

Literatur

Bohn (Hrsg): Handbuchreihe Energie: Konzeption und Aufbau von Dampfkraftwerken

Strauß: Kraftwerkstechnik

VGB: VGB Powertech (Zeitschrift)

VDI: BWK (Zeitschrift)


M 28                Antriebssysteme

 

Modulkennziffer

28

Modulname

Antriebssysteme

Modultyp

Pflichtmodul

Position im Studienverlauf

7. Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Sommersemester

Modulbeauftragter

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Dozentinnen / Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Semesterwochenstunden

4

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 60

Selbststudium: 90

ECTS-Leistungspunkte (CP)

5

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

2x Vorlesung

Prüfung (Form, Dauer)

Prüfungsleistung (PL): Sonstige Prüfung (SP):

1 Klausur (120 Minuten), schriftliche Ausarbeitung oder Vortrag

Teilnahmevoraussetzungen

Orientierungsprüfung

Kompetenzziele

fachlich-inhaltliche Kompetenzen

siehe V28.1 und V28.2

 

Schlüsselkompetenzen

siehe V28.1 und V28.2

 

 

zugeordnete Veranstaltungen

V 28.1: Maschinendynamik

V 28.2: Wellen/Kupplungen/Getriebe

Beschreibung der Veranstaltungen

siehe Tabellen V 28.1 und V 28.2

 


 V 28.1 Maschinendynamik

Modul

28                    Antriebssysteme

zugehörige Veranstaltung

V 28.1 Maschinendynamik

Dozentinnen / Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Michael Thiemke

Position im Studienverlauf

7. Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Sommersemester

Semesterwochenstunden

2

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 30

Selbststudium: 60

ECTS-Leistungspunkte (CP)

3

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

Vorlesung

Prüfung (Form, Dauer)

Prüfungsleistung (PL): Sonstige Prüfung (SP):

1 Klausur (120 Minuten), schriftliche Ausarbeitung oder Vortrag

Gemeinsam mit Modul Wellen/Kupplungen/Getriebe

Teilnahmevoraussetzungen

Orientierungsprüfung

Kompetenzziele

fachlich-inhaltliche Kompetenzen

Die Studenten beherrschen die für den Ingenieursberuf wichtigen erweiterten Grundlagen der Maschinendynamik/Technischen Schwingungslehre und Maschinenakustik. Sie können in Strukturen denken und die erlernten Denkweisen und Techniken in verschiedenen technischen und naturwissenschaftlichen Zusammenhängen verknüpfen und anwenden.

Schlüsselkompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage,

Sie sind in der Lage, naturwissenschaftliche Probleme zu erkennen, zu analysieren und zu lösen.

Inhalte

Detaillierte Inhaltsübersicht der Vorlesung Maschinendynamik:

0.         Grundlagen

3.             Dynamik des Verbrennungsmotors

2.         Ventilsteuerung und Nockenwellen im             Verbrennungsmotor

3.         Motorschwingungen

4.         Hydrodynamische Einflüsse

5.         Torsionsschwingungen

6.         Axialschwingungen

7.         Biegeschwingungen

8.         Veränderliche und gekoppelte Vorgänge

9.         Auswuchten

STCW - Bezug

Fachpraktische und fachtheoretische Anforderungen zu Wartung, Betrieb und Instandhaltung gem. Tab. A-III/1 und A-III/2 Überein-kommens.

Literatur

-       Cremer und Heckl: Körperschall

-       Fischer, Mechanische Schwingungen; ISBN 3-00841

-       Gasch, Nordmann,Pfützner; Rotordynamik

-       Gross, Hauger, Schnell, Wriggers; Technische Mechanik 4

-       Kollmann : Maschinenakustik

-       Meier-Peter, Bernhardt, Handbuch Schiffsbetriebstechnik,

-       Selke, Ziegler; Maschinendynamik

-       Waller, Schmidt; Schwingungslehre für Ingenieure

-       Ziegler, Maschinendynamik

 

Detaillierte Inhaltsübersicht der Vorlesung Maschinendynamik:

 

0.         Grundlagen

            0.1 Bedeutung von Maschinendynamik im Schiffsbetrieb

            0.2 Klassifikation von Schwingungen

            0.3 Trägheitswirkung, Steifigkeit und Dämpfung

            0.4 Grundgleichungen der Schwingungsrechnung 

            0.5 Eigenfrequenzen und Eigenformen

            0.6 Kritische Drehzahlen, Campbell-Diagramm

            07. Vergrößerungsfunktion, dimensionslose Dämpfung

            0.8 Innere und äußere Dämpfung

 

4.             Dynamik des Verbrennungsmotors

            1.1 Kinematik des Schubkurbeltriebs

            1.2 Massenkräfte im Schubkurbeltrieb

            1.3 Rotierende Massen

            1.4 Massenausgleich 1. und 2. Ordnung

            1.5 Gaskräfte

1.6   Harmonische Gas und Massenkräfte

            1.7   Fourierzerlegung

            1.8   Mehrzylindermaschinen

            1.9   Zündfolgen

            1.10 Aufgabe des Schwungrads

 

2.         Ventilsteuerung und Nockenwellen im Verbrennungsmotor

            2.1 Bauarten

            2.2 Nockenformen

            2.3 Beschleunigungswerte für Federberechnung

 

3.         Motorschwingungen

            3.1 starre, halbelastische und elastische Lagerung

            3.2 Eigenformen von Kurbelgehäusen

            3.3 Kopfabstützungen

            3.4 Schwingungskompensation mittels Unwuchterreger 

 

4..        Hydrodynamische Einflüsse

            4.1 Hydrodynamische Trägheitswirkung und Dämpfung am Propeller

            4.2 Hydrodynamische Trägheitswirkung und Dämpfung am Ruder

            4.3 Hydrodynamische Trägheitswirkung und Dämpfung im Stevenrohr

            4.4 Hydrodynamische Effekte im Gleitlager

 

5.         Torsionsschwingungen

            5.1 Auswirkung von Torsionsschwingungen

            5.2 Zwei- und Drei-Massen-System

            5.3 Berechnung: Baranow-, Holzer-Tolle- und Übertragungsmatrizenverfahren

            5.4 Übersetzung: Reduktion von Massenträgheitsmomenten und Drehfedersteifigkeiten

            5.5 Torsionsschwingungsdämpfer

            5.6 Torsionsschwingungsmessung

 

6.         Axialschwingungen

            6.1 Auswirkung von Axialschwingungen

            6.2 Axialdämpfer

            6.3 Berechnung von Axialschwingungen

            6.4 Messung von Axialschwingungen

 

7.         Biegeschwingungen

            7.1 Auswirkung von Biegeschwingungen

            7.2 Struktur- und Lagersteifigkeiten,

            7.3 Gyroskopischer Effekt

            7.4 Berechnung von Biegeschwingungen

            7.5 Messungen  von Biegeschwingungen

 

8.         Veränderliche und gekoppelte Vorgänge

            8.1 Auswirkungen von Schaltvorgängen

            8.2 Auslegung von Schaltdrücken und –zeiten

            8.3 Simulation komplexer Vorgänge

 

9.         Auswuchten

            9.1 Beispiele für unwuchterregte Schwingungen

            9.2 Statische- Momentenunwucht, quasistatische Unwucht

            9.3 Statisches und dynamisches Auswuchten

            9.4 Verschiedene Wuchtverfahren

 


V 28.2  Wellen/Kupplungen/Getriebe

 

Modul

28                    Antriebssysteme

zugehörige Veranstaltung

V 28.2  Wellen/Kupplungen/Getriebe

Dozentinnen / Dozenten

Dr.-Ing. Michael Thiemke

Position im Studienverlauf

7. Fachsemester

Angebotsrhythmus

Beginn jedes Sommersemester

Semesterwochenstunden

2

Workload (Zeitstunden)

Präsenz: 30

Selbststudium: 30

ECTS-Leistungspunkte (CP)

2

Sprache

Deutsch und/oder Englisch

Lehr- und Lernformen

Labor

Prüfung (Form, Dauer)

Prüfungsleistung (PL): Sonstige Prüfung (SP):

1 Klausur (120 Minuten), schriftliche Ausarbeitung oder Vortrag

Gemeinsam mit Modul Maschinendynamik

Teilnahmevoraussetzungen

Orientierungsprüfung

Kompetenzziele

fachlich-inhaltliche Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage,

Ÿ  grundlegende Aspekte der Funktion, der Auslegung, der technischen Ausführung und der Anordnung von Bauteilen von Propeller­wellen­anlagen und Getrieben zu verstehen.

Ÿ  die gewonnenen Erkenntnisse im Praxisbezug anzuwenden.

 

Schlüsselkompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage,

Ÿ  das erlernte Wissen anzuwenden, um hierdurch bei Auslegung, Montage, Ausrichtung und Betrieb von Schiffsantriebsanlagen Vor- und Nachteile sowie mögliche Fehler an Vorgehensweisen und Bauteilen zu erkennen.

Ÿ  interdisziplinär zu denken und zu kommunizieren.

Inhalte

1 Wellenleitung

2 Kupplungen

3 Getriebe

4. Propeller

5. Antriebanlagen

6 Zustandsüberwachung

 

STCW - Bezug

Fachpraktische und fachtheoretische Anforderungen zu Wartung, Betrieb und Instandhaltung gem. Tab. A-III/1 und A-III/2 Überein-kommens.

Literatur

• MEIER-PETER, H.  und BERNHARDT, F.:

   Handbuch der Schiffsbetriebstechnik, Seehafen Verlag, 1. Auflage, 2006

• MATEK, W.; MUHS, D.; WITTEL, H. und BECKER, M.: Roloff/Matek Maschinenelemente, Viehweg Verlag,

   13 Auflage, 1995.

• LANG, O.R. und STEINHILPER, W.: Gleitlager. Springer Verlag, 1978.

 

Detaillierte Inhaltsübersicht der Vorlesung Wellen/Kupplunge/Getriebe:

 

  1. Einführung
  2. Wellenleitungen

7.1  Auslegung

7.2  Welle-Nabe-Verbindungen (WNV)

7.3  Lagerung

o   Wälzlager

o   Gleitlager

§  radial

§  axial

7.4  Dichtung

7.5  Schmierölsystem

7.6  Korrosionsschutz

  1. Kupplungen

o   generell: Aufgaben / Gliederung

8.1  nicht schaltbar

o   starr

o   ausgleichend/nachgiebig

8.2  schaltbar

o   pneumatisch betätigt

o   hydraulisch betätigt

8.3  weitere Typen

8.4  kombiniert

  1. Getriebe

3.1 Aufgaben

3.2 Hydraulische Drehmomentwandler

3.3 Zahnradgetriebe

o    Verzahnung

o    Beispiele

o    Planetengetriebe

o    Fertigungsqualitäten

o    Schadensbilder

3.5  Kettengetriebe

  1. Propeller

10.1       Anfänge der Entwicklung von Propulsionsorganen

10.2       Grundlagen: Propellergeometrie und Hydrodynamik  

4.7  Weiterentwicklung von Propulsionsorganen

4.8  Festpropeller

4.9  Verstellpropeller 

4.10       Regelung von Verstellpropelleranlagen

  1. Antriebsanlagen

11.1       Montage

11.2       Ausrichtmethoden und - werkzeuge

11.3       Ausrichtrechnung

11.4       Antriebskonzepte und Ausführungen