Energiteknologi

Energiteknologi er en ingeniørvitenskap som omhandler energifaget på en tverrfaglig måte. Hovedinnholdet er teknologiene for effektiv, sikker, miljøvennlig og økonomisk produksjon, konvertering, transport, lagring og bruk av energi i alle dens former. Fokuset er på arbeidet med å oppnå et høyt utbytte av nyttig energi , dvs. å maksimere graden av effektivitet og samtidig minimere de negative bivirkningene på mennesker, natur og miljø.

På grunn av den overordnede viktigheten som energi har for mennesker og deres miljø, er energiteknologi også av stor betydning. Bruken av knappe ressurser til energibruk var og er ofte årsaken til politiske konflikter eller til og med kriger. Utnyttelsen av disse ressursene har negative konsekvenser for miljø og natur, fra lokal forstyrrelse av økosystemer til globale klimaendringer . Energiteknologi er derfor nært knyttet til energibransjen , energipolitikk og miljøvern .

Avgrensning til nærområder

Som en tverrfaglig vitenskap er energiteknologi nært knyttet til følgende beslektede felt:

• Fysikk (fysiske grunnleggende, termodynamikk og kjernefysikk )
• Kjemi (drivstoff, forbrenning og teknikker for luftforurensningskontroll og røykgassrensing , for batterier og brenselceller )
• Elektroteknikk (elektroteknikk)
• Maskinteknikk for energiteknologi -maskiner, spesielt maskiner for flytende energi (forbrenningsmaskiner, turbiner, pumper og kompressorer)
• Prosessteknikk (prosesser og apparater, spesielt ovner )
• Geofag (bruk av geotermisk energi )
• Gruvedrift , gruvedrift , petrokjemi ( fossilt brensel (kull, olje, naturgass, ...))
• Landbruk og skogbruk ( biogene drivstoff og fornybare energiressurser)
• Meteorologi ( vindenergi og solenergi )
• Vannforvaltning og hydraulikk (bruk av vannkraft )
• Avfallshåndtering og avhendingsteknologi (energisk bruk av gjenværende materialer)
• Transport (energisparende transportmiddel)
• Miljøteknologi , miljøvern , naturvern , klimavern (reduserer de negative bivirkningene av energiteknologi på miljøet)

Felt innen kraftteknikk

Energiteknologi kan grovt deles inn i følgende fagområder, hvor grensene ofte ikke er skarpt trukket:

Kraftverksteknologi

Kraftverksteknologi inntar en spesiell posisjon innen energiteknologi, fordi dette begrepet er ganske uspesifikt og heller bør sees på som et generisk begrep.

Generelt forstås kraftverksteknologi som hele teknologien for å generere elektrisitet i alle typer kraftverk . Dette dekker et felt som er nesten like bredt som energiteknologi som helhet.

Mer spesifikt forstås tradisjonelt at kraftverksteknologi betyr teknologien til klassiske, fyrte dampkraftverk , med vekt på fyring , dampkjeler og turbo -sett . Selv dette mer begrensede feltet omfatter fortsatt mange av emnene nevnt nedenfor.

Elektrisk kraftteknikk

Elektrisk kraftteknikk er et relativt isolert delområde innen kraftteknikk som hovedsakelig er dekket av elektroteknikk .

Elektriske energiteknologi omhandler produksjon og bruk av elektrisk energi (i dagligtale strøm eller strøm ), så vel som dens omdannelse og fordeling i høyspenningsnett.

Hovedinnholdet er (i hvert tilfelle spesielt for høyspenning ):

• Elektriske maskiner ( generatorer , elektriske motorer og transformatorer )
• Koblingsanlegg , transformatorstasjoner og transformatorstasjoner
• Elektriske ledninger ( luftledninger og kabler )
• Laststyring og styring av kraftverk i sammenkoblede nett
• Strømelektronikk ( omformer )
• Elektrisk varme ( elektrisk oppvarming )

termodynamikk

Termodynamikk (termodynamikk) omhandler de grunnleggende lovene for energikonvertering, ifølge hvilken energiprosessingeniør og konstruksjon av flytende energimaskin. Denne teoretiske vitenskapen er en gren av klassisk fysikk .

Energiprosessingeniør

Energiprosessteknikk er et felt fra prosessingeniør , nært knyttet til kjemi og miljøteknologi . Fokuset her er på de termiske og kjemiske prosessene ved energikonvertering.

Varmeteknikk

I vid forstand omhandler varmeteknologi alle prosesser knyttet til varme : utvinning / generering, overføring og bruk. Dette ganske brede begrepet er noen ganger likestilt med termodynamikk og brukes også som et generisk begrep for energiprosessingeniør, som inkluderer forbrenningsteknologi, etc.

Forbrenningsteknologi

Fyringsteknologi omhandler konstruksjon, drift og optimalisering av alle typer avfyring ( brennere , ristfyring, fyring med fluidisert seng , avfallsforbrenningsanlegg , ...) med tanke på energieffektivitet, forbrenning med lav forurensning og driftssikkerhet.

Drivstoffteknologi

Drivstoffteknologi omhandler utvinning, mekanisk, termisk og kjemisk behandling og raffinering av alle typer drivstoff med sikte på økonomisk og miljøvennlig forbrenning. Avhengig av drivstoffets opprinnelse jobber prosessingeniør med svært forskjellige partnere: for fossilt brensel med spesialister fra gruve- og gruveindustrien ; når det gjelder biogene drivstoff med landbruksteknikk ; i termisk bruk av restmaterialer og sekundært drivstoff med avhendingsteknologi .

Rengjøringsteknologi for avgass

Avgass- eller røykgassrensingsteknologi er et spesialfelt som har satt seg som mål å fjerne luftforurensninger så mye som mulig fra avgassene eller røykgassene som følge av forbrenning. Ulike mekaniske, termiske og kjemiske rengjøringsprosesser brukes her. Eksosrengjøringsteknologi er et klassisk aktivitetsfelt innen prosessteknikk og kjemiteknikk .

Kjele- og energiutstyrskonstruksjon

Den krafttekniske kjeler og varme er engasjert i design, konstruksjon og drift av dampkjeler og annet varmeteknisk utstyr som varmevekslere , kondensatorer , etc. På dette området er kunnskapen som strømmer fra varme- og forbrenningsteknologi, sammen med de fra ingeniørdesign , ingeniørmekanikk ( beregning av styrke og trykkbeholder ) og materialvitenskap .

Bygge oppvarmingsteknologi

Bygningsvarme er et spesielt område innen energiteknologi innen bygningsteknologi . Prosessene som behandles er i utgangspunktet de samme som i de ovennevnte spesialistområdene (varmeteknikk, kjelkonstruksjon, ...), men en størrelse mindre enn i store industrielle applikasjoner, optimalisert for den innenlandske sektoren.

Kraftteknikk

Energiteknikk er et felt innen maskinteknikk som omhandler design, konstruksjon, konstruksjon og drift av maskiner som brukes til energikonvertering . Dette er først og fremst væskeenergimaskinene , dvs. forbrenningsmotorer, turbiner, pumper, blåsere, etc. På grunn av høye termiske og mekaniske belastninger og samtidig høye krav til driftssikkerhet, er slike maskiner blant utfordringene for maskinteknikk.

Turbomaskiner konstruksjon

Flowmaskiner er ekstremt viktige for energiteknologi både som kraftmaskin (turbin) og som arbeidsmaskin (pumpe). Damp, gass, vann og vindturbiner genererer størstedelen av den elektriske energien som genereres over hele verden. Pumper, vifter og kompressorer er også uunnværlige i de fleste kraftverk , det være seg for tilførsel av forbrenningsluft til en ovn, som en matevannspumpe for en dampkoker eller som en turbokompressor foran en gassturbin.

Motorkonstruksjon

Stempelforbrenningsmotorer er viktige energiomformere som drivmiddel for transportmidler, men også for kraftproduksjon i kraftvarme og kraftgeneratorer .

Atomteknologi

Atomteknologi, også kjent som atomteknologi, omhandler den spesielle teknologien som kreves for å generere energi fra kjernekraft . Fremfor alt inkluderer dette reaktorteknologi , som omhandler atomreaktoren , hjertet til hvert atomkraftverk , men også den andre, høyt spesialiserte teknologien til et slikt kraftverk. Kjernefysisk teknologi inkluderer også teknologier for behandling av atombrensel og for behandling og avhending av radioaktivt avfall. Energiteknologi jobber tett med spesialister fra kjernefysikk , kjernekjemi og strålevern .

På grunn av politiske diskusjoner og i lys av atomfasingen som er besluttet i Tyskland, er denne teknologien et emne truet av utryddelse; Fra et globalt synspunkt fortsetter det imidlertid å ha stor betydning.

Et spesielt område innen atomteknologi er kjernefusjon , et spesielt kjernefysisk område. Det stilles store forventninger til denne teknologien for fremtiden; Imidlertid er den for tiden fortsatt på forsknings- og utviklingsstadiet.

Bærekraftig energiteknologi

Hovedsakelig på grunn av energiteknologiens spesielle betydning for miljøet, det globale klimaet og menneskehetens fremtid nevnt i innledningen, er det en sterk interesse for bruk av regenerative energikilder , slik at denne grenen har utviklet seg til et nesten uavhengig emne. Hvis du ser detaljert, kan du se at de forskjellige variantene av teknologi for fornybar energi bruker svært forskjellige teknologier, og at grenen derfor er like inhomogen og mangfoldig som energiteknologi som helhet:

Solteknologi

I solenergiteknologi , dvs. bruk av solenergi , skilles det grunnleggende mellom:

• Fotovoltaikk - Den direkte generasjonen av elektrisitet fra solstråling ved bruk av solceller , enten lokalt eller i store solcelleanlegg . Denne teknologien bestemmes av halvlederteknologi i forbindelse med elektriske omformere innen elektroteknikk.
• Solvarme - bruk av solvarme
  • Solvarme - desentralisert bruk av solvarme ved hjelp av solfangere for oppvarming av bygninger som en gren av bygningsteknologi .
  • Solvarmekraftverksteknologi - bruk av solvarme i kraftverk for å generere elektrisitet

I forbindelse med solceller er den elektrolytiske produksjonen av hydrogen fra vann i sammenheng med hydrogenteknologi viktig.

Vindkraft

Vindturbiner bruker energien fra atmosfæriske strømmer. Et slikt system oppstår fra samarbeid mellom stålkonstruksjon / sivilingeniører (tårnkonstruksjon), aerodynamikere / væskemekanikk (vinger), mekaniske ingeniører (tannhjul, lagre, etc.) og elektriske ingeniører (generator, kraftelektronikk).

Geotermisk energi

Geotermisk energi er bruk av geotermisk energi til oppvarming og kraftproduksjon.

Vannkraft

Bruken av vannkraft (klassiske vannkraftverk ved oppdemmede elver, bølgekraftverk , tidevannskraftverk ) er først og fremst et område innen anleggsteknikk , nærmere bestemt hydraulikk og kystteknikk , samt hydrologi og geologi . Konstruksjonen av de mest nødvendige konstruksjonene ( kanaler , demninger , demninger , tunneler , ...) for å gjøre elver, reservoarer og hav brukbare faller inn i disse ekspertiseområdene.

Som en strømningsmaskin er vannturbinen en komponent i energiteknikk (se ovenfor). De elektriske generatorene for vannkraft, som er en spesiell design på grunn av den lave hastigheten på vannturbiner, kommer fra de elektriske maskinbyggerne.

Bioenergiteknologi

Bioenergiteknologi omhandler produksjon, foredling og bruk av biogene drivstoff. Produsentene av energiavlinger og annen biomasse fra biologi, landbruk og skogbruk jobber sammen med konvensjonell drivstoffteknologi (se ovenfor). Forbrenningen skjer i ovner og forbrenningsmotorer som er tilpasset bruk av biogene drivstoff.

Etanol og metanol eller hydrogenet hentet fra dem kan også brukes i brenselceller for å generere elektrisitet.

utdanning og studier

Siden energiteknologi er et bredt felt, er det bare noen få universiteter og tekniske høyskoler som tilbyr integrerte kurs som dekker hele feltet. I stedet tilbys energiteknikk vanligvis som en spesialisering innen de tilstøtende vitenskapene (elektroteknikk, maskinteknikk, prosessingeniør, ...). Det samme gjelder læreplasser innen energiteknologi.

BERUFENET ^[1] og KURSNET ^{[2] fra} Federal Employment Agency tilbyr informasjon om studie- og opplæringsmuligheter innen energiteknologi.

Se også

• Energisparing
• Energimiks

weblenker

• Hva er energi fra alpha-Centauri TV-serien (ca. 15 minutter). Første sending 10. november 2002.
• VDI -GET - Association for Energy Technology of the VDI

Individuelle bevis

1. ↑ berufenet.arbeitsagentur.de
2. ↑ kursnet.arbeitsagentur.de