Modulbeschreibung

Advanced Materials & Technologies (EEU)

Kurzzeichen:
M_AMTEU
Unterrichtssprache:
Deutsch
ECTS-Credits:
4
Leitidee:

Die Studierenden

  • erwerben ein Grundverständnis für Materialkonzepte in der Energie- & Stoffumwandlung (Advanced Materials)
  • erlangen Einblick in aktuelle und zukünftige Technologien (Emerging Technologies) und dabei verwendete Materialen
  • verstehen Wirkungsweise und Aufbau von Batterien, Elektrolyseuren, Brennstoffzellen
  • erlernen die Wirkungsweise und Aufbau von katalytischen Systemen in der Umwelt- (CCS/CCU) und Energietechnik (PtX)
  • wissen um innovative «Energy Harvesting»-Technologien
  • kennen die Technologien zur hocheffizienten Darstellung, Umwandlung und Speicherung von Energieträgern
    vertiefen das Erlernte in anwendungsorientierten Übungen und Praktikumsversuchen:
    • erlernen den praktischen Umgang mit den Technologien
    • Selbstständige Durchführung, Interpretation, Dokumentation und Kommunikation
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Heel Andre
Standort (angeboten):
Rapperswil-Jona
Zusätzliche Eingangskompetenzen:

keine

Modultyp:
Wahlpflicht-Modul für Erneuerbare Energien und Umwelttechnik STD_10(Empfohlenes Semester: 3)Kategorien:Grundlagenmodule EEU (EEU-g), Spezialkategorie: Grundlagen EEU, Vertiefung ET, Vertiefung UT, Mathematik, Naturwissenschaften (EEU-eeumn)
Wahlpflicht-Modul für Erneuerbare Energien und Umwelttechnik STD_14(Empfohlenes Semester: 3)Kategorien:Grundlagenmodule EEU (EEU-g), Spezialkategorie: Grundlagen EEU, Vertiefung ET, Vertiefung UT, Mathematik, Naturwissenschaften (EEU-eeumn)
Wahlpflicht-Modul für Erneuerbare Energien und Umwelttechnik STD_21(Empfohlenes Semester: 3)Kategorien:Grundlagenmodule EEU (EEU-g), Spezialkategorie: Grundlagen EEU, Vertiefung ET, Vertiefung UT, Mathematik, Naturwissenschaften (EEU-eeumn)
Wahlpflicht-Modul für Erneuerbare Energien und Umwelttechnik STD_24(Empfohlenes Semester: 3)Kategorie:Grundlagenmodule EEU (EEU-g)
Modulbewertung:
Note von 1 - 6

Leistungsnachweise und deren Gewichtung

Modulschlussprüfung:
Schriftliche Prüfung, 90 Minuten

Inhalte

Angestrebte Lernergebnisse (Abschlusskompetenzen):

Die Studierenden

  • erwerben ein Grundverständnis für Materialkonzepte in der Energie- & Stoffumwandlung (Advanced Materials)
  • erlangen Einblick in aktuelle und zukünftige Technologien (Emerging Technologies) und dabei verwendete Materialen
  • verstehen Wirkungsweise und Aufbau von Batterien, Elektrolyseuren, Brennstoffzellen
  • erlernen die Wirkungsweise und Aufbau von katalytischen Systemen in der Umwelt- (CCS/CCU) und Energietechnik (PtX)
  • wissen um innovative «Energy Harvesting»-Technologien
  • kennen die Technologien zur hocheffizienten Darstellung, Umwandlung und Speicherung von Energieträgern
    vertiefen das Erlernte in anwendungsorientierten Übungen und Praktikumsversuchen:
    • erlernen den praktischen Umgang mit den Technologien
    • Selbstständige Durchführung, Interpretation, Dokumentation und Kommunikation
Modul- und Lerninhalt:

Grundlagen elektrochemischer Speicher und Wandler

  • Galvanische Zellen: Materialien, Aufbau, Funktion
  • Moderne Batteriesysteme & Akkumulatoren: Li, Solid State, Redox-Flow
  • Elektrolyseure, Brennstoffzellen
  • Water Splitting

 

Grundlagen katalytischer Materialien & Wandlersysteme

  • Materialien, Reaktoren: GHSV, TOF, Umsatz, Wirkungsrad
  • Carbon Capture Storage & Utilization (CSS, CCU)
  • Power-to-X:  Gas, Liquids, Fuels, NH3
  • Stoffseparation & -speicherung: Membranen, MOF, MeH, Ionic Liquids, Liquid Metals
  • Plasmaverfahren (Energie, Umwelt)

 

Energy Harvesting & Sensoring Technologien:

  • Thermoelektrische Rekuperatoren
  • Smart Sensoring (Heat Flux) in der Gebäudetechnik
  • «Beyond PV»: PEC, Grätzel-, Farb-, Perowskit-Solarzellen
  • Supraleiter
  • Katalumineszenz