Lab Course Innovative Atmospheric Sensing Devices (Vorlesung+Praktikum)

Vortragende:

Prof. Jia Chen

Tutor:

Florian Dietrich (M.Sc.)
Xinxu Zhao (M.Sc.)

Link zu TUM Online:

https://campus.tum.de/tumonline/ee/ui/ca2/app/desktop/#/slc.tm.cp/student/courses/950600059?$ctx=design=ca;lang=de

Angeboten im:

Sommersemester

Umfang:

4 Semesterwochenstunden (1 Stunde Vorlesung und 3 Stunden Praktikum)

Anmeldung:

siehe TUMonline "Teilnahmekriterien & Anmeldung"

Ziel (erwartete Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen)

Nach der erfolgreichen Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden in der Lage, die wichtigen Begriffe der Umweltsensorik und -modellierung zu umschreiben. Die Studierenden können das Prinzip des atmosphärischen Gastransports verstehen. Darüber hinaus ist es ihnen möglich, die Grundlagen der optischen Gas-Messtechnik (FTIR Spektroskopie) anzuwenden. Außerdem können sie grundlegendes Messequipment zur Bestimmung von Gaskonzentrationen bedienen. Weiterhin sammeln sie erste Erfahrungen in der Planung einer Messkampagne. Nach Durchführung der CFD Simulationen können sie zudem aus den gemessenen Gaskonzentrationen eine Emissionsberechnung durchführen. Diese berechneten Emissionen können von den Studierenden anschließend in Bezug auf die gesetzlichen Emissionsvorgaben analysiert werden. Zu guter Letzt ist es den Studierenden außerdem möglich, die Erreichbarkeit der Münchner Klimaziele anhand der realen Emissionswerte zu bewerten.

Inhalt

In diesem interdisziplinäre Praktikum werden die Studierenden Treibhausgasemissionen von einem der Münchner Heizkraftwerke mittels optischer Messtechnik (FTIR Spektroskopie) bestimmen. Dabei wird eine kurze Feldkampagne (je nach Wetter 1 oder 2 Tage) durchgeführt und die Ergebnisse anschließend mittels Simulationen (CFD) analysiert. Im Vorfeld der Kampagne werden sowohl die Messprinzipien als auch die verwendete Hardware detailliert erklärt werden und die Studierenden haben die Möglichkeit, praktische Erfahrung mit dem Umgang der Messsysteme zu machen. Am Tag der Feldkampagne werden die Betreuer mit den Studierenden zum Kraftwerk fahren und dort die Hardware aufbauen, sowie die erfolgreiche Messung während des Tages überwachen. Wir werden versuchen für diese Messungen einen Termin zu finden, an denen alle Studierenden teilnehmen können. Da für die Messungen das Sonnenlicht als Lichtquelle benötigt wird, ist diese Terminfindung aber auch wetterabhängig. In den anschließenden Praktikumsterminen werden die gemessenen Konzentrationen als Input für ein CFD (computational fluid dynamics) Modell verwendet. Mit Hilfe dieses Modells und zusätzlich gemessener Windinformationen werden die gemessenen Konzentrationen dann in Emissionen umgerechnet werden.

Unterrichts-/Lehrsprache

Englisch

Inhaltliche Voraussetzungen

Motivation neue Fähigkeiten und Themen zu erlernen. Grundlagen über optische Messprinzipien wünschenswert.