Schwerpunkt Energie- und Umwelttechnik (EUT)
In diesem Schwerpunkt werden im Studium parallel zu den methodischen Aspekten in Simulations- und Experimentaltechnik energie- und umwelttechnische Themen aus dem vorangegangenen Bachelorstudium vertieft. Dazu gehören Details aus Wärme- und Stoffübertragung und Verbrennungsvorgängen, genauso wie die Nutzung erneuerbarer Energien bei der Bereitstellung von Wärme und Kälte und effiziente Möglichkeiten zur Erzeugung, Speicherung und Verteilung von elektrischem Strom. Außerdem soll die Fähigkeit vermittelt werden, umweltrelevante Auswirkungen von energietechnischen Systemen wie Luftverschmutzungen und Lärm messtechnisch zu erfassen und zu reduzieren.
Schwerpunkt Umwelt- und Prozesstechnik (UPT)
In diesem Schwerpunkt werden im Studium parallel zu den methodischen Aspekten in Simulations- und Experimentaltechnik umwelt- und verfahrenstechnische Themen aus dem vorangegangenen Bachelorstudium vertieft. Dazu gehört die Handhabung moderner Rechnertools zur Simulation verfahrenstechnischer Prozesse und zur Planung von Chemieanlagen, genauso wie Strategien zur Energieeinsparung und zur Minimierung von Emissionen bei verfahrenstechnischen Prozessen. Außerdem soll die Fähigkeit vermittelt werden, umweltrelevante Auswirkungen von verfahrenstechnischen Systemen wie Luftverschmutzungen und Lärm messtechnisch zu erfassen und zu reduzieren.
Ja! Die Simulationstechnik ist nur ein Baustein des Masters SET. Darüber hinaus gibt es noch viele weitere spannende Themen. Aber ein Grundverständnis der Simulationstechnik ist auch für Praktiker*innen sehr wertvoll.
Vielleicht arbeiten Sie in der Zukunft in interdisziplinären Teams mit Simulationstechniker*innen zusammen, geben als Projektleitung Simulationsstudien in Auftrag oder leiten als Führungskraft auch Simulationstechniker*innen an? Dann ist es wichtig, dass Sie sprechfähig sind, auch wenn Sie selbst nicht am Rechner sitzen und simulieren.
Was ist Simulation?
Computersimulationen sind heute aus vielen Bereichen nicht mehr wegzudenken. Wetterprognosen und Klimamodelle sind allgemein bekannte Beispiele dafür, wie zukünftige Entwicklungen dank leistungsfähiger Rechner und hochentwickelter Software immer genauer vorausgesagt werden können.
Simulation heißt, technische Abläufe mit mathematischen Gleichungen zu beschreiben und computerunterstützt voraus zu berechnen. Die notwendige Mathematik ist in vielen anwendungsorientierten Simulationsprogrammen bereits hinterlegt. Der Nutzer kann sich auf die Konfiguration des zu simulierenden Systems und die Auswertung der Ergebnisse konzentrieren.
Simulationen sind wichtig für die umfassende Analyse und Planung technischer Systeme, egal ob für Details wie die Simulation der Strömung durch eine Einspritzdüse oder für die Simulation eines ganzen Kraftwerksprozesses oder einer ganzen Chemieanlage. Ist das Rechnermodell einmal erstellt, erlaubt es schnelle Analysen von sehr vielen Systemvarianten. Damit beschleunigen Simulationen die Entwicklung neuer Produkte und Anlagen und halten gleichzeitig den Entwicklungsaufwand in Grenzen.
Was ist Experimentaltechnik?
Experimente, das heißt Versuche an Prüfständen im Labor bis hin zu Untersuchungen ganzer Anlagen in der Praxis, sind das klassische Analysewerkzeug in der Technik. Neben direkten Analysen bei unterschiedlichen Versuchseinstellungen sind Versuche wichtig, um Sicherheitsnachweise zu führen, Berechnungen zu bestätigen und Simulationsmodelle zu verbessern. Art und Umfang der Experimente sollten möglichst gut vorausgeplant werden, um Entwicklungszeit und Kosten klein zu halten. Dazu lernen Sie geeignete effiziente Methoden.
Zu praktischen Versuchen gehört fast immer auch Messtechnik. Man braucht sie, um Versuchseinstellungen und Versuchsergebnisse zu erfassen, z.B. Temperaturen, Volumenströme, Wärmemengen oder Stoffkonzentrationen. Dabei ist es wichtig, Einsatzgrenzen und Genauigkeiten der Messgeräte zu kennen. Moderne Informationstechnik ermöglicht die gleichzeitige Erfassung vieler Daten von unterschiedlichsten Messgeräten und deren Verarbeitung bis hin zu aussagekräftigen grafischen Darstellungen der Ergebnisse.
Wieso passen Simulation und Experimentaltechnik gut zusammen?
Experimente und Simulationen haben unterschiedliche Stärken: Experimente erzielen realitätsgetreue Ergebnisse, Computersimulationen sind schnell und kostengünstig. Die gezielte Kombination der Stärken beider Methoden beschleunigen Entwicklungsprozesse enorm und gehören zum Alltag in Forschung und Entwicklung. Dies ist ein wechselseitiger Prozess. Experimente liefern Grundlagen zur Erstellung von Simulationsmodellen. Durch Vergleiche zwischen Ergebnissen aus Experiment und Simulation lassen sich Simulationsmodelle auf Richtigkeit prüfen und in ihrer Genauigkeit verbessern. Umgekehrt werden Simulationsergebnisse, wenn möglich, durch Experimente abgesichert.
