Geothermische Energiesysteme Geothermal Energy … · Geologie Geophysik Physik … Studium Der Studiengang ist ausgerichtet auf Diploma oder Bachelor in ingenieur- ... Inhalte •

BOCHUM UNIVERSITY of Applied Sciences

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GZBBOCHUM UNIVERSITY of app l ied sc iences

Masterprofil / Mastercourse

Geothermische Energiesysteme

Geothermal Energy Systems im Masterstudiengang Bauingenieurwesen / Civil Engineering (M. Eng.)


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INFORMATION & CONTACT FH Bochum University of Applied Sciences Prof. Dr. Rolf Bracke Lennershofstraße 140 44801 Bochum GERMANY Mitglied im GZB - GeothermieZentrumBochum eV Verbundforschungseinrichtung nordrhein-westfälischer Hochschulen RWTH Aachen – FH Bochum – FH Gelsenkirchen [email protected]


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the joint venture of energy ENGINEERING & SCIENCES

Arbeitsmarkt mit Zukunft Nachhaltige Infrastruktur- und Energieversorgung

Das Zukunftsthema Energie gehört zweifellos zu den wichtigsten Ar-beitsfeldern der kommenden Akademiker-Generationen. Europa, ein zunehmend von Energieimporten abhängiger Ballungsraum, steht in den nächsten Jahrzehnten vor tiefgreifenden Veränderungen bei der Energie-versorgung seiner Wirtschaft, Städte und Regionen. Hier werden kreative Köpfe benötigt, die über fachliche Grenzen hinwegdenken und neue We-ge des Energiemanagements erschliessen können. Dazu zählt insbeson-dere die Entwicklung und der Einsatz ingenieurtechnischer Verfahren auf der Basis solider naturwissenschaftlicher Grundlagen und ihre Einbindung in städtebauliche und versorgungstechnische Infrastrukturen.

Masterprofil Geothermische Energiesysteme

Die breite Einbindung der Erdwärmenutzung in den künftigen Energie-Mix soll realisiert werden durch Ausbildung von Fach- und Führungskräften für die Bau-, Energie- und Versorgungswirtschaft sowie für den Höheren Öffentlichen Dienst. Das Masterprofil „Geothermische Energiesysteme / Geothermal Energy Systems“ wird von der Bochum University of Ap-plied Sciences mit Unterstützung des GeothermieZentrums Bochum (GZB) angeboten.

Da das Bauingenieurwesen die größte Schnittstelle aller beteiligten Fach-disziplinen bietet, wird das geothermische Masterstudium an den Master-abschluss „Bauingenieurwesen / Civil Engineering“ gebunden.

Geothermie steht jahres- und tageszeitenunab-hängig zur Verfügung. Sie ist damit als einzige regenerative Energiequelle grundlastfähig. Die Erdwärme wird (berg-) bautechnisch aus Tiefen zwischen 50 und 5000 m gewonnen und direkt bauklimatisch oder indirekt nach Wandlung über Kraft- / Wärme- / Kältekopplungsprozesse bzw. über dezentrale Nahwärmesysteme genutzt.


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1000-jähriges Nutzungspotenzial einer erneuerbaren Energiequelle für Strom Wärme und Kälte

Der Sachstandsbericht „Möglichkeiten geothermischer Stromerzeugung“ des Deutschen Bundestages unterstreicht die zukünftige Bedeutung der Erdwärmenutzung für den Energiemarkt. Der Bundestag geht von einem theoretischen technischen Angebotspotenzial in Deutschland von ca. 300 TWh/a über einen Zeitraum von 1000 Jahren aus. Dies entspricht etwa der Hälfte der gegenwärtigen nationalen Bruttostromerzeugung.

Neben der Stromerzeugung hat die Geothermie ein erhebliches Potenzial auf dem Wärmesektor. So werden in Deutschland 40% des Endenergie-bedarfs eingesetzt, um Nutzwärme im Niedertemperaturbereich unter 100°C bereitzustellen. Alleine im Wohnungsbau könnten theoretisch 80 % unseres heutigen Wärmebedarfs über Geothermische Energienutzung abgedeckt werden. Nachbarländer ohne natürliche Lagerstätten fossiler Energieträger (Kohle, Erdöl, Erdgas) versorgen bereits weite Bereiche ihrer Neubauaktivitäten über geothermisch betriebene Anlagen (z.B. Ös-terreich, Schweiz 36%, Schweden > 50%). Ungarn, Italien und Island sind traditionelle Wegbereiter dieser Technologie.

Auch in Deutschland soll der Geothermieanteil an der Energieversorgung erheblich ausgebaut werden. In NRW kommt dabei der Um- und Neunut-zung von Infrastrukturen der Montanindustrie im Ruhrgebiet eine beson-dere Bedeutung zu. Die FuE-Aktivitäten des Studienschwerpunktes folgen hier dem Motto „vom Kohle- zum Wärmebergbau…“.

Exzellenzbeispiel für Interdisziplinität Energiegewinnung Bergbau, Geowissenschaften

Energiewandlung Kraft-, Wärme-, Kältetechnik

Energieverteilung hydraulische Netze

Energienutzung Bauphysik, Gebäudetechnik, Optimierung energetischer Gebäudestandards

Energiewirtschaft Contracting, PublicPrivate Partnership, Energieversorger

Die Implementierung geothermischer Energiesysteme in kommunale Inf-rastrukturen oder Einzelbauwerke ist eine komplexe und aussergewöhn-lich fachbereichsübergreifende Planungs- und Bauaufgabe. Ihre bautech-nische Umsetzung erfordert von allen Energiequellen das höchste Maß an Interdisziplinarität der beteiligten Fachleute.

Hierzu müssen die ingenieur- und naturwissenschaftlichen Grundzüge des Bauwesens, des Bergbaus, der Geowissenschaften, des Maschinen- und Anlagenbaus, der Elektrotechnik sowie der Gebäudeversorgungstechnik und –physik gemeinsam vermittelt werden. Neben den technisch-naturwissenschaftlichen Kenntnissen werden insbesondere Aspekte des Projektmanagements großer kombinierter Bau- und Energieversorgungs-vorhaben vertieft. Große Versorgungs- und Infrastrukturprojekte, wie sie der Bau geothermischer Kraftwerke oder Wärmeerzeugungsanlagen dar-stellen, sind häufig PPP-(Public-Private-Partnership) Vorhaben. Neben allgemeinen Managementfertigkeiten stehen hier baubetriebliche, be-triebswirtschaftliche, bau-, berg- und umweltrechtliche sowie finanztechni-sche Fragestellungen im Vordergrund der Ausbildung.


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going out …

internationale Forschung & praxisnahes Studium

… getting closer

Wissenschaftler des GZB sind in vielen Ländern von Australien bis nach Chile aktiv beteiligt an der Realisierung geothermischer Projekte. Diese reichen von der kommunalen Nahwärmeversorgung bis hin zum interna- tionalen Kraftwerksbau. Das Masterstudienprogramm ist eng mit solchen Projektentwicklungen verknüpft und die Studierenden werden unmittelbar in die wissenschaftlich-technischen Begleitforschungen eingebunden. Die Master-Thesis wird wahlweise in Kooperation mit den GZB-Trägerhoch-schulen bzw. an Partnerhochschulen im europäischen Aus-land oder in Übersee durchgeführt.

Die Wirtschaftsvereinigung zur Förderung des GZB wird von namhaften Unternehmen der Bau-, Energie- und Bergbauindustrie getragen (z.B. Hochtief, Deutsche Steinkohle, STEAG, ENRO). Hier ergeben sich weit-gehende Möglichkeiten zur Erstellung einer praxisnahen Master-Thesis.

Aufgrund der Alleinstellung des Studienschwerpunktes in Europa werden Studierende aus dem gesamten Bundesgebiet und dem Ausland ange-sprochen. Der Master-Studiengang Bauingenieurwesen / Civil Engineering an der FH Bochum University of Applied Sciences wird für eine Aufnah-mekapazität von ca. 30 Studierenden eingerichtet.

Zugang … Bauingenieurwesen Bergbau Maschinenbau Elektrotechnik Versorgungstechnik Geologie Geophysik Physik

… Studium

Der Studiengang ist ausgerichtet auf Diploma oder Bachelor in ingenieur-wissenschaftlichen und in naturwissenschaftlichen Disziplinen.

Der Master-Studiengang „Bauingenieurwesen / Civil Engineering“ (M. Eng.) umfasst insgesamt 120 credits, die in der Regelstudienzeit der vier angebotenen Studiensemester erworben werden. Die angebotenen Basis- und Wahlmodule haben einen Umfang von vier bis zwölf Semesterwo-chenstunden (SWS). Die Module bereiten die Absolventen wahlweise auf eines von drei spezialisierten Tätigkeitsfeldern vor:

• Infrastruktur Management,

• nachhaltigen Bauen oder

• Geothermische Energiesysteme. Der Masterstudiengang befindet sich in der Akkreditierung für das WS 06/07

Curriculum

Im ersten Studienjahr werden die für alle Tätigkeitsfelder gleichermaßen sinnvollen Wissensgebiete gelehrt. Entsprechend bestehen nur einge-schränkte Wahlmöglichkeiten (60 aus 78 credits). Zum Lehrangebot gehö-ren Mathematik- und Informatikbezogene Lehrveranstaltungen.


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Diploma Supplement

Die den drei Profilbereichen zuzuordnenden Lehrveranstaltungen sind so ausgerichtet, dass sie auch denjenigen Studierenden sinnvolle Inhalte bieten, die sich im zweiten Studienjahr in den jeweils anderen Profilberei-chen vertiefen möchten. Damit wird die insbesondere für Führungstätig-keiten erforderliche Fähigkeit zu interdisziplinärem Arbeiten gestärkt.

Im zweiten Studienjahr können sich die Studierenden in den Profilberei-chen weiter vertiefen und dadurch den Master-Abschluss mit einer der Zusatzbezeichnungen „Infrastructur Management / infrastructural mana-gement“, „Nachhaltiges Bauen / sustainable building design“ oder „Geo-thermische Energiesysteme / geothermal energy systems“ erwerben.

Neben der fachspezifischen Ausbildung wird auf die Vermittlung von Schlüsselqualifikationen besonderer Wert gelegt. Neben der Förderung dieser Qualifikationen in den fachspezifischen Lehrveranstaltungen kann im ersten Studienjahr ein „Management-Modul“ im Umfang von 12 credits gewählt werden, das eine Vertiefung der für Ingenieure wichtigen Fähig-keiten im Bereich der Projektsteuerung und des Projektmanagements umfasst.

1. Studienjahr 2. Studienjahr

Allgemeines Pflichtmodul: Mathematik und Informatik

12 credits

Module zur Profilbildung: Wärmebergbau Angewandte Geophysik Hydro- und Geochemie

30 credits mit denLehrveranstaltungen: − Bohrtechnik − Geothermischer Anlagen-

bau und Wärmebergbau − Reservoir Engineering − Bohrlochgeophysik − Hydro- und Geochemie

Module zur Profilbildung: Geothermik und Geohydraulik Wärme- und Strömungs-technik Baustoffe und Bauklimatik Management skills

48 aus 66 credits mit den Lehrveranstaltungen: − Geothermik − Grundwasserhydraulik

und –erschliessung − Thermodynamik − Fluidmechanik − Bauklimatik − Dauerhaftigkeit und Bau-

stoffinstandsetzung − Projektmanagement − Projektsteuerung

30 credits Master Thesis

Grundlagen

Für Ingenieure werden Grundkenntnisse in den Geowissenschaften vor-ausgesetzt bzw. ergänzend angeboten, wie z.B. die Lehrveranstaltung Geologie und geogene Energieträger. Naturwissenschaftlern werden je nach Vorbildung entsprechende unterstützende Lehrveranstaltungen im Bereich des Bauwesens angeboten.


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Geologie und geogene Energieträger

Wahlmodul Geologie

Arbeitsaufwand 180 Stunden Gesamtaufwand, davon: • 45 Stunden Vorlesung • 15 Stunden Übungen • 120 Stunden eigenverantwortliches Lernen

Kreditpunkte / Kontaktzeit 6 credits / 4 SWS

Studiensemester / Dauer 5. Semester / 1 Semester

Lehrformen (Gruppengröße) • Vorlesung (max. 20 Studierende) • Übungen in Gruppen (max. 10 Studierende)

Qualifikationsziele Grundkenntnisse der Allgemeinen Geologie, der Ingenieurgeologie und Georessourcen zur Energieversorgung

Inhalte • Vorlesung: Grundlagen der Geologie, Mineralogie, Tektonik / Strukturgeologie, Ingenieurgeologie, Lagerstätten von Erdöl, Erdgas und Kohle, Wärmebergbau; Einführung in die Geotechnik zur Erschließung von Georessourcen

• Übungen: Geologische und Ingenieurgeologische Kartierungen und Modellierungen

Quelle: GD NRW


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Basismodule und Lehrveranstaltungen des ersten Studienjahres:

Ingenieurmathematik (MB1-MathInf-IngMath)

Modul (Code)

Mathematik und Informatik (MB1-MathInf)

Arbeitsaufwand 360 Stunden Gesamtaufwand, davon: • 90 Stunden Vorlesung • 60 Übung • 30 Stunden Praktikum • 180 Stunden eigenverantwortliches Lernen


Studiensemester / Dauer 1. und 2. Semester/ 2 Semester

Lehrformen (Gruppengröße) • Vorlesung • Übungen in Gruppen

Qualifikationsziele • Grundkenntnisse Gewöhnliche Differentialgleichungen • Grundkenntnisse aus dem Bereich Auswertung von Daten • Befähigung zum Entwurf mathematischer Modelle zur Analyse und

Lösung bautechnischer Probleme

Inhalte • Vorlesung: Allgemeine Grundlagen, Differentialgleichungen 1. Ordnung und 2. Ordnung, Lineare Differen-tialgleichungen, Systeme linearer Differentialgleichungen, bautechnische Anwendungen, Eigenwerte von Matrizen, Eigenwerte zur Lösung von Differentialgleichungen, Eigenwertprobleme mit bautechnischen Anwendungen, Grundelemen-te der Wahrscheinlichkeitsrechnung und beschreibenden Statistik, Schätzungen und Prüfverfahren, Lineare Regression und Korrelation, Ausgleichsrechnung

• Übungen: Entwurf und Lösung mathematischer Modelle zu den spezi-fischen Themen der Vorlesung

• Vertiefen von Programmierkenntnissen

Verwendbarkeit der Lehrveranstaltung Basismodul im Masterstudiengang

Teilnahmevoraussetzungen Keine

Prüfungsform Klausur 90/120 Minuten (Fachprüfung)

Prüfungselemente 2

Prüfungsvoraussetzung Erfolgreiche Bearbeitung der Prüfungsvorleistungen

Anteil in der Endnote 12/120

Häufigkeit des Angebots Jährlich im Winter- und Sommersemester


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Geothermik

(MB1-GeothermHyd-Geotherm)

dul (Code) Lehrveranstaltung im Modul: Geothermik und Geohydraulik (MB1-GeothermHyd)

b 180 Stunden Gesamtaufwand, davon: • 45 Stunden Vorlesung • 15 Stunden Übung • 120 Stunden eigenverantwortliches Lernen


tudie emester / Dauer

2. Semester / 1 Semester

• Vorlesung (maximal 30 Studierende) • Übungen in Gruppen

Qualifikationsziel: Befähigung zur Berechnung und Simulation geothermischer Potenziale und geothermischer Systeme

Inhalte Thermisches Regime der Erde • Struktur der Erde; Energiebilanz der Erde; thermisches Regime der

Erdkruste; Wärmespeicherung; Wärmetransport in der Erde • Petrophysik; Wärmeleitfähigkeit von Mineralien; Wärmeleitfähigkeit

von Gesteinen; Geothermische Energieressourcen • Grundlagen der technischen Nutzung von Erdwärme (Direktnut-

zung, Krafterzeugung); EDV-Anwendungen; • Gesteinsphysikalische Übungen / Labor

Verwendbarkeit der Lehrveranstaltung Wahlmodul im Masterstudiengang

Teilnahmevoraussetzungen Kenntnisse in den Grundlagen der Geologie

Prüfungsform Klausur 60 Minuten

Prüfungselemente 1

Prüfungsvoraussetzung Teilnahme an den Übungen


Häufigkeit des Angebots Jährlich im Sommersemester


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Grundwasserhydraulik und –erschließung (MB1-GeothermHyd-Grundwas)

Lehrveranstaltung im Modul: Geothermik und Geohydraulik (MB1-GeothermHyd) 90 Stunden Gesamtaufwand, davon: • 15 Stunden Vorlesung • 15 Stunden Übung • 60 Stunden eigenverantwortliches Lernen

3 credits / 2 SWS 1. Semester / 1 Semester

• Vorlesung (maximal 30 Studierende) • Übungen in Gruppen

Ziel: Verständnis der Hydrogeosphäre; Befähigung zur Durch-führung grundwasserhydraulischer Berechnungen in Poren- und Kluftgrundwasserleitern; Fähigkeit zur Auslegung von Brunnenanlagen zur Wasserhaltung und -gewinnung.

Inhalte Grundbegriffe der Hydrogeologie; Wasserbilanz: Wasserhaus-haltsberechnungen; Grundwasserdynamik: Konstruktion und Interpretation von Grundwassergleichenplänen; Lösung, biolo-gischer und hydrochemischer Abbau, Verdünnung, Filtration, Oxidation, Reduktion, Gasaustausch, Gleichgewichtsmodelle; Sorption; Grundwassermodelle; Eingabeparameter mit unter-schiedlicher Datenqualität; eindimensionale analytische Model-le; Berechnung des Strömungsfeldes und der Stoffausbreitung; mehrdimensionale numerische Modelle: Modellbeispiele im Rechnerraum; technische Anwendungen.


Teilnahmevoraussetzungen Grundlagen der Geologie und Tektonik


Prüfungselemente 1



Häufigkeit des Angebots Jährlich im Wintersemester


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Thermodynamik (MW1-WärmStröm)

Lehrveranstaltung im Modul: Wärme- und Strömungstechnik (MW1-WärmStröm)

120 Stunden Gesamtaufwand, davon: • 30 Stunden Vorlesung • 15 Stunden Übung • 75 Stunden eigenverantwortliches Lernen

4 credits / 3 SWS


• Vorlesung • Übungen in Gruppen Qualifikationsziele: - Beurteilung der Qualität der verschiedenen Energieformen

und deren Umwandlung. - Abstrahierende Rückführung und Beschreibung thermody-

namischer Systeme auf einfache realitätsnahe Systeme. - Grundlegende Kenntnisse zur Strömungstechnik - Befähigung zur Erkennung / Beurteilung energietechnischer

Zusammenhänge. Fähigkeit der Lösung techn. Aufgabenstel-lungen zum Flüssigkeitstransport. Analyse von Stofftrans-portsystemen. Denken in Systemen.

Inhalte Thermische und kalorische Zustandsgrößen, Hauptsätze der Thermodynamik, Irreversibilität, Grenzen der Umwandlungsfä-higkeit, Wirkungsgrad Exergie, Kreisprozesse, Kältemaschi-nen, Hubkolben-Wärmepumpen, Thermodynamik des Heizens und Kühlens



Prüfungsform Klausur, 60 Min.

Prüfungselemente 1





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Fluidmechanik (MW1-WärmStröm)

Lehrveranstaltung im Modul: Wärme- und Strömungstechnik (MW1-WärmStröm)

90 Stunden Gesamtaufwand, davon: • 30 Stunden Vorlesung • 60 Stunden eigenverantwortliches Lernen

3 credits / 2 SWS


• Vorlesung • Übungen in Gruppen Qualifikationsziele: - Beurteilung der Qualität der verschiedenen Energieformen

und deren Umwandlung. - Abstrahierende Rückführung und Beschreibung thermody-

namischer Systeme auf einfache realitätsnahe Systeme. - Grundlegende Kenntnisse zur Strömungstechnik - Befähigung zur Erkennung / Beurteilung energietechnischer

Zusammenhänge. Fähigkeit der Lösung techn. Aufgabenstel-lungen zum Flüssigkeitstransport. Analyse von Stofftrans-portsystemen. Denken in Systemen.

Inhalte Strömungsprozesse, Hydrostatik, Hydrodynamik, Energiefor-men, Bilanzierung




Prüfungselemente 1





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Dauerhaftigkeit und Baustoffinstandsetzung (MB1-BaustKlim)

Lehrveranstaltung im Modul: Baustoffe und Bauklimatik (MB1-BaustKlim)

180 Stunden Gesamtaufwand, davon: • 45 Stunden Vorlesung • 15 Übungen am Praktikum • 120 Stunden eigenverantwortliches Lernen

6 credits / 4 SWS


• Vorlesung (max. 30 Studierende) • Übungen (max. 15 Studierende) Qualifikationsziele: • Erlangung von vertieften Kenntnissen über Baustofe im Inge-

nieurbau sowie über Betoninstandsetzungsmaßnahmen • Planung und Überwachung der Dauerhaftigkeit von Baukon-

struktionen • Qualifikation zur Planung energieeffizienter Gebäude • Umgang mit englischsprachiger Fachliteratur • Befähigung zur Nutzung anspruchsvoller bauphysikalischer

Methoden beim Entwurf von Gebäuden

Inhalte • Vorlesung: Dauerhaftigkeit und Umwelteigenschaften von Baustoffen. Grundlagen der Ökobilanzierung (Sach- und Wir-kungsbilanzen).

• Laborpraktikum: Dauerhaftigkeitsuntersuchungen an Baustof-fen



Prüfungsform • Hausarbeit • Referat

Prüfungselemente 2

Prüfungsvoraussetzung Keine




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Bauklimatik (MB1-BaustKlim-Bauklim)

Lehrveranstaltung im Modul: Baustoffe und Bauklimatik (MB1-BaustKlim)

180 Stunden Gesamtaufwand, davon: • 30 Stunden Vorlesung • 15 Übungen am Computer • 15 Stunden Praktikum im Bauphysiklabor • 105 Stunden eigenverantwortliches Lernen

6 credits / 4 SWS


• Vorlesung (max. 30 Studierende) • Übungen (max. 15 Studierende) • Praktikum (max. 5 Studierende)

Qualifikationsziele: • Qualifikation zur Planung energieeffizienter Gebäude • Umgang mit englischsprachiger Fachliteratur • Befähigung zur Nutzung anspruchsvoller bauphysikalischer

Methoden beim Entwurf von Gebäuden

Inhalte • Vorlesung und Seminar: stationärer und instationärer Wärme- und Stofftransport in Baukonstruktionen, energieeffiziente Bauweisen, energieeffizientes Heizen und Kühlen

• Übungen am Computer: Bauphysikalische Simulationen • Laborpraktikum: Messdatenerfassung und -analyse



Prüfungsform • Hausarbeit • Referat

Prüfungselemente 2

Prüfungsvoraussetzung Keine




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Projektmanagement

(MB1-ManSkills)

Modul (Code) Management Skills (MB1-ManSkills)




Lehrformen (Gruppengröße) • Vorlesung (max. 30 Studierende) • Übung in Gruppen (max. 15 Studierende)

Qualifikationsziele Die Studierenden erlangen die Fähigkeit, Ingenieurleistungen nach HOAI abzurechnen. Es werden die Tätigkeitsbereiche sowie der Aufgabenumfang des heutigen Bauprojektmanagers vermittelt.

Inhalte • HOAI • Projektentwicklung • Qualitätsmanagement • Facilitymanagement




Prüfungselemente 1

Prüfungsvoraussetzung Hausarbeit




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Projektsteuerung

(MB1-ManSkills-ProSt)

Modul (Code) Management Skills (MB1-ManSkills)




Lehrformen (Gruppengröße) • Vorlesung (max. 30 Studierende) • Übung in Gruppen (max. 15 Studierende)

Qualifikationsziele Der Student erlangt vertieftes Wissen zu tragenden Elementen der Projektsteuerung. Ferner werden die üblichen Vertragsmo-delle im Bauwesen behandelt.

Inhalte • Projektsteuerung: Kostenplanung und Kostenmanagement, Terminmanagement, Claimmanagement

• Vertragsmodelle: Garantierter Max.preis GMP, Public-Private-Partnership PPP, Build-Operate-Transfer BOT, Prefair-Modelle




Prüfungselemente 1

Prüfungsvoraussetzung Hausarbeit




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Wahlmodule und Lehrveranstaltungen des zweiten Studienjahres, Thesis

Bohrtechnik

(MW2-Wärmb-Bohrt)

Lehrveranstaltung im Modul: Wärmebergbau (MW2-Wärmb)

180 Stunden Gesamtaufwand, davon: • 30 Stunden Vorlesung • 15 Stunden Übung • 15 Praktikum • 120 Stunden eigenverantwortliches Lernen

6 credits / 4 SWS


• Vorlesung (max. 30 Personen) • Übungen in kleinen Gruppen • Bohrtechnisches Praktikum

Qualifikationsziele: Vermittlung von allgemeinem bohrtechnischen Wissen, Befähi-gung zur Planung und Durchführung tiefbohrtechnischer Projekte

Inhalte Mechanische Gesteinszerstörung, Bohrverfahren und Arten, Rotaryspülbohren, Drehschlagbohren, Imlochhammerbohren, Innovative Verfahren, Richt- / Zielbohren, Verrohrung, Bohr-strang, Spülungen, Bohrwerkzeuge, Bohrplatz, Bohranlagen, Bohrtechnisches Labor, Sicherheitstechnik und –management, Kohlenwasserstoffbohrungen, Brunnenbohrungen

Verwendbarkeit der Lehrveranstaltung Wahlmodul im Master-Studiengang


Prüfungsform Klausur 60 Min.

Prüfungselemente 1

Prüfungsvoraussetzung Teilnahme an den Übungen und Praktika




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Geothermischer Anlagenbau und Wärmebergbau (MW2-Wärmb-Anlagen)

Lehrveranstaltung im Modul: Wärmebergbau (MW2-Wärmb)


6 credits / 4 SWS


• Vorlesung (max. 30 Teilnehmer) • Übung in kleinen Gruppen

Qualifikationsziele: Auslegung und Bemessung geothermischer Anlagen zur Wär-me-, Strom- und Kälteerzeugung, sowie deren Einbindung in kommunale bzw. lokale Infrastrukturen. Planung bergrechtli-cher Genehmigungsverfahren.

Inhalte • Tiefe und oberflächennahe Geothermie / Direktnutzung (of-fen, geschlossen, hydrothermal); Greenhouse Heating, Aqua-kulturen; Verfahrenstechnische Anwendungen (Carnot-Kreisprozesse, Wärmepumpen, Kältemaschinen; ORC-, Kali-na-Technik); Wärmenetze für Heißwasser Dampf;

• Grundzüge der Markscheidekunde und Lagerstättenrisse; • Bohren in Bergbaugebieten; • Ausschreibung, Vergabe, Genehmigungsverfahren; • Bergrecht, Betriebsplanung nach BBergG; • Umweltauswirkungen, Ökonomie und Finanzierung.




Prüfungselemente 1




Quelle: Geothermie Neubrandenburg


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Reservoir-Engineering (MW2-Geophy-Reservoir)

Lehrveranstaltung im Modul: Angewandte Geophysik (MW2-Geophy)


6 credits / 4 SWS


• Vorlesung (max. 30 Teilnehmer) • Übung in kleinen Gruppen

Qualifikationsziele: Grundlagen zur Charakterisierung und Bewertung geothermischer Reservoirs und Stimulationsverfah-ren zur Entwicklung unterirdischer Gesteinswärmetauscher

Inhalte • Geothermische Reservoirs: Hydrothermale Reservoirs, En-hanced Geothermal Systems / Hot Fractured Rocks; Reser-voir Charakterisierung: Gebirgshydraulik / Well Test Analysis, Production Logging, Tracer Tests, Passive seismische Riss-kartierung; Reservoir Stimulation: Stimulationsverfahren, Sti-mulationsdesign, Stimulationskontrolle; Reservoir Modellie-rung und Simulationsrechnungen: Konzeptionelle Modelle, Numerische Modelle

• Management: Produktionsbetrieb / Betriebsoptimierung, Thermische und hydraulische Langzeitüberwachung, Seismi-sches Monitoring; Fallstudien EGS/HFR


Teilnahmevoraussetzungen Physikalische Grundkenntnisse, numerische Mathematik, Geowissenschaften


Prüfungselemente 1





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Bohrlochgeophysik

(MW2-Geophy-BohrGeo)

Lehrveranstaltung im Modul: Angewandte Geophysik (MW2-Geophy)


6 credits / 4 SWS


• Vorlesung • Übung in kleinen Gruppen

Qualifikationsziele Fähigkeit zur Planung geophysikalischer Messkampagnen und zur Interpretation von (bohrloch-)geophysikalischen Daten

Inhalte • Geophysikalische Erkundungsmethoden und ihre Interpretation • Grundlagen der Seismologie / Seismik und Interpretation seismo-

logischer Daten • Bohrlochmesstechnik • Bohrlochmessverfahren • Methodik zur Auswertung bohrlochgeophysikalischer Messungen • Anwendungsbeispiele


Teilnahmevoraussetzungen Grundkenntnisse in der Geologie, der Geophysik und der Gebirgstektonik


Prüfungselemente 1




Quelle: FH Gelsenkirchen


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Hydro- und Geochemie (MW2-Geochem-HydGeoChem)

Lehrveranstaltung im Modul: Hydro- und Geochemie (MW2-Geochem)


6 credits / 4 SWS 3. Semester / 1 Semester

• Vorlesung • Übung in kleinen Gruppen

Qualifikationsziele Befähigung zur Analyse chemischer Prozesse und Wechselwirkungen in der Geosphäre; Beurteilung der Auswirkungen dieser Prozesse auf Fluide, Mineralien, Gesteine und technische Anlagen

Inhalte • Anorganische und organische Geochemie • Mineralogie; Grundwasserbeschaffenheit; physikalische und chemische

Eigenschaften; Isotopenchemie; Physikalische und chemische Prozesse beim Grundwasserfliessen;

• Druck- und Temperaturabhängigkeiten chemischer Prozesse in der Geosphäre; Typisierung von Grundwässern;

• Korrosionsprozesse und Auswirkungen des Hydrochemismus auf die Materialauswahl und den Betrieb von technischen Anlagen in der Geosphäre

• Chemismus von Bohrspülungen


Teilnahmevoraussetzungen Grundkenntnisse in der Chemie, der Geologie und der Hydrogeologie


Prüfungselemente 1





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Mathematische Programmierung (wahlfreie LV)

(MW2-CompMeth-MathProgr)

Lehrveranstaltung im Modul: Computerorientierte Methoden (MW2-CompMeth)

Arbeitsaufwand 150 Stunden Gesamtaufwand, davon: • 30 Stunden Vorlesung • 30 Stunden Übung • 90 Stunden eigenverantwortliches Lernen



Lehrformen (Gruppengröße) • Vorlesung (max. 30 Studierende) • Übung am PC (max. 12 Studierende)

Qualifikationsziele • Vertiefte Grundkenntnisse zur Entwicklung von Pro-grammen zur Lösung mathematischer und bautechni-scher Probleme

Inhalt • Vorlesung: Methoden und Techniken der Softwareent-wicklung, programmtechnische Spezifikationen einer mathe-matischen sowie webbasierter Programmiersprachen, Einbet-tung mathematischer Programme in webbasierte Programme

• Übung: Entwurf, Programmierung und Test von Pro-grammen

Verwendbarkeit der Lehrveranstaltung Wahlfreie Lehrveranstaltung

Teilnahmevoraussetzungen Grundkenntnisse einer mathematischen Programmierspra-che


Prüfungselemente 1

Prüfungsvoraussetzung Erfolgreiches Erstellen von Programmen




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Numerische Methoden (wahlfreie LV)

(MW2-CompMeth-NumMeth)

Lehrveranstaltung im Modul: Computerorientierte Methoden (MW2-CompMeth)

Arbeitsaufwand 180 Stunden Gesamtaufwand, davon: • 30 Stunden Vorlesung • 30 Stunden Übung • 120 Stunden eigenverantwortliches Lernen



Lehrformen (Gruppengröße) • Vorlesung (max. 30 Studierende) • Üben in Gruppen (max. 15 Studierende)

Qualifikationsziele • Erkennen von geeigneten Analysemethoden bei statischen und dynamischen Simulationsproblemen

• Durchführen von Finite-Element-Analysen

Inhalt • Vorlesung: Differentialgleichungen der Mechanik, der Wärme-leitung und der Strömungsmechanik, Integrationsverfahren für Anfangswertprobleme, Differenzenverfahren für Rand-wertprobleme, Methode der gewichteten Residuen, Methode der Finiten Elemente FEM – Die FEM wird in allen Aspekten detailliert dargestellt: Theorie – Herleitung, Verschiebungsan-sätze, Elementmatrizen, Geometrie- und Stoffnichtlinearitä-ten, Eigenwerte usw. Implementation – Programmierung, Eingabedaten, Systemgleichungsaufbau, Löser, Präprozes-sor, Postprozessor usw. Praxis - Problemanalyse, Wahl Lö-sungsverfahrens, Wahl Elemente, Diskretisation, Datenein-gabe, Auswertung, Dokumentation

• Übung: praxisnahe Beispiele zu den Vorlesungsinhalten

Verwendbarkeit der Lehrveranstaltung Wahlfreie Lehrveranstaltung

Teilnahmevoraussetzungen


Prüfungselemente 1

Prüfungsvoraussetzung Durchführen einer größeren Finite-Elemente-Untersuchung




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Thesis (MB2-Thesis)

Arbeitsaufwand 900 Stunden eigenständige wissenschaftliche Arbeit

Kreditpunkte / Kontaktzeit 30 credits

Studiensemester / Dauer Siehe Prüfungsordnung


Prüfungsform Benotete Thesis und Kolloquium

Prüfungselemente 2

Prüfungsvoraussetzung siehe Prüfungsordnung


Häufigkeit des Angebots Ständig

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