Labor für Energiematerialien
Das Labor für Energiematerialien im Solarhaus der THL unterstützt mit Vorlesungen, Praktika und der Betreuung von Qualifikationsarbeiten die Studiengänge Physikalische Technik, Angewandte Chemie, Umweltingenieurwesen und -management, Biomedizintechnik und Hörakustik. In Vorlesungen werden von Fr. Prof. Buczek Themengebiete wie Grundlagen regenerativer Energien, Solartechnik, Thermodynamik und höhere Mathematik gelehrt.
Folgende Praktika werden im Solarhaus angeboten:
• Regenerative Energien
• Simulationspraktikum zur Auslegung von PV-Modulen und solarthermischen Anlagen mit den Softwarepaketen T*Sol und PV*Sol
• Experimentalphysikpraktikum für die Studiengänge Hörakustik, Biomedizintechnik und Physikalische Technik
• Versuche im Praktikum: Regenerative Energien
Versuch: Solarkollektor
-Untersuchung der Funktionsweise eines Solarkollektors
-Berechnung der Effizienz des Solarkollektors anhand unterschiedlicher Einstellungen
Versuch: Brennstoffzelle und Wasserstoffmodell
- Vermittlung der Funktionsweise und Betriebscharakteristik eines PEM-Elektrolyseurs und einer PEM-Brennstoffzelle
(PEM: Proton Exchange Membrane)
Versuch: I-U-Charakteristik von Solarzellen
- Ermittlung charakteristischer Kenndaten einer Solarzelle (z. B. der Strom-Spannungs-Kennlinie)
Versuch: Wärmestrahlung
-Körper und deren spezifischen Emissionskoeffizienten
Versuch: Windkanal
-Untersuchung der Eigenschaften windumströmter Objekte
-Messung der Strömungsgeschwindigkeiten
Versuch: Wärmepumpe
-Untersuchung des Betriebs und der Funktionsweise einer Wärmepumpe
-Bestimmung der Leistungszahl einer Wärmepumpe sowie Ermittlung des Wirkungsgrades des Kompressors
• Praktikum: Solartechnik
Rechnerbasiertes Simulationspraktikum zur Auslegung von solarthermischen und photovoltaischen Anlagen mit Hilfe der Softwareprogramme T*Sol und PV*Sol der Firma Valentin
• Praktikum: Experimentalphysik
Themenbereich: Akustik
Versuch A1: Schallgeschwindigkeit im Wasser
-Bestimmung der Geschwindigkeit, einer fortlaufenden Schallwelle und eines Impulses in Wasser
-Berechnung der Phasen- und Gruppen- Schallgeschwindigkeit
Versuch A2: Schallintensität in der Luft
-Untersuchung des exponentiellen Dämpfungsgesetzes (Lambert-Beersches Gesetz) und des Abstand- Quadratgesetzes für die Ausbreitung einer Welle in dissipativen Medien
-Messung der Amplitude des Schalldrucks im Zusammenhang mit dem Abstand zwischen Sender und Mikrofon
Versuch A3: Stehende Schallwellen in der Luft
-Bestimmung der Wellenlänge stehender Schallwellen in der Luft
Themenbereich: Mechanik
Versuch M1: Federpendel
-Messung von Amplitude und Frequenz eines gedämpften und ungedämpften Federpendels
-Berechnung der theoretischen Werte der Frequenz und des logarithmischen Dekrements der gedämpften harmonischen Schwingung und Vergleich mit den Messwerten
Versuch M2: Schwingende Saite
-Untersuchung einer stehenden Welle anhand eines einfachen mechanischen Modells
-Messung der Frequenz (Grundschwingung) einer schwingenden Saite bei unterschiedlichen Längen und Vorspannungen
-Vergleich mit der theoretisch berechneten Frequenz
Versuch M3: Venturirohr
-Bestimmung des Volumenstroms von Fluiden durch Messung der Druckdifferenzen in einem Venturirohr
-Berechnung der Strömungsgeschwindigkeit und des Venturifaktors
Themenbereich: Thermodynamik
Versuch T1: Boyle-Mariotte
-Untersuchung des Zusammenhangs zwischen dem Druck und dem Volumen einer abgeschlossenen Gasmenge bei konstanter Temperatur
-Beweis des Gesetzes von Boyle und Mariotte
Versuch T2: Thermische Längenausdehnung
-Messung der Temperaturveränderung
-Bestimmung des linearen Längenausdehnungskoeffizienten eines Kupferrohres
Versuch T3: Luftdichte und Luftfeuchtigkeit
-Messung der Luftdichte und der Luftfeuchtigkeit mit unterschiedlichen Methoden
-Bestimmung des Anteils des Wasserdampfes in der Luft
-Umgang mit dem Raoultschen Gesetz
Versuch T4: Spezifische Wärmekapazität und Schmelzwärme von Wasser
-Bestimmung der Wärmekapazität eines Aufheizkalorimeters sowie der spezifischen Wärmekapazität von drei unterschiedlichen Metallen
-Bestimmung der Schmelzwärme von Wasser
