SWK E²
Institut für Energietechnik und Energiemanagement

Hochschule Niederrhein. Dein Weg.

Herzlich Willkommen im SWK E²!

Institut für Energietechnik und Energiemanagement der Hochschule Niederrhein

Das 2017 in ein Institut umgewandelte SWK E² unter der Leitung von Herrn Professor Dr.-Ing. Jörg Meyer bietet interdisziplinäre Forschungs- und Lehrkompetenz im Bereich Energie durch Professoren unterschiedlicher Schwerpunkte aus den verschiedenen Fachbereichen der Hochschule, unterstützt durch zahlreiche wissenschaftliche und studentische Mitarbeiter. Gegründet wurde das Institut im Jahre 2012, zunächst jedoch als interdisziplinäres Kompetenzzentrum, auch damals bereits in Kooperation mit unserem langjährigen und zuverlässigen Partner, der SWK-Stadtwerke Krefeld.

SWK E² Institut für Energietechnik und Energiemanagement

Anschrift

aktuelle Meldung

...Prof. Dr. Jörg Meyer neues Mitglied im Graduierteninstitut NRW...Prof. Dr. Jörg Meyer neues Mitglied im Graduierteninstitut NRW....

Offene Stellen

Für unsere Forschungsprojekte und zur Unterstützung der Lehre suchen wir kontinuierlich studentische Hilfskräfte. Sprechen Sie uns gerne an oder senden Sie uns eine kurze Bewerbung.

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Abschlussarbeiten

Im Rahmen von Forschungsprojekten und auf Anfrage von Unternehmen können am SWK E² Abschlussarbeiten durchgeführt werden. Aktuelle Arbeiten werden in den Schaukästen am Institut ausgestellt. Sprechen SIe auch gerne die Professoren des Institutes direkt an.

Forschung für Gesellschaft und Wirtschaft

Der Forschungsschwerpunkt unseres Instituts liegt im Bereich der Analyse und Optimierung von Energiesystemen und Prozessen ganzheitlich aus technischer sowie wirtschaftlicher Sicht. Die betrachteten Energiesysteme sind überwiegend aus den Bereichen Erneuerbare Energien, konventionelle Heiz-, Kälte- und Kraftwerkstechnik sowie industrielle Energieanlagen. Da unser Ansatz interdisziplinär ist, berücksichtigen wir dabei immer die ökonomischen und ökologischen Aspekte.

Seit der Gründung unseres Instituts wurden zahlreiche öffentlich geförderte Projekte sowie Projekte in Kooperation mit Unternehmen und regionalen KMU erfolgreich abgeschlossen. Die interdisziplinäre Struktur unseres Institutes spiegelt sich auch in der Vielseitigkeit der bearbeiteten Projekte wider. Fachexpertise und umfangreiche Kommunikation zwischen den Themenclustern sind die Schlüssel für unsere erfolgreiche Projektumsetzung.

Viele unserer Projekte mit Industriepartnern unterliegen der Geheimhaltung. Deshalb können wir Ihnen hier nur eine Auswahl öffentlich geförderter Projekte vorstellen:

Wir suchen studentische Hilfskräfte!

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Anschrift

Partner und Referenzen

Aktuelle Projekte (Auswahl)

ELMAR - Erzeugungs-/Lastmanagement in MVAs

ELMAR

Sektorenkopplung

Müllverbrennungsanlagen (MVAs) leisten durch ihre Energieauskopplung heute schon einen signifikanten Beitrag zum Klimaschutz. Der Anteil Erneuerbarer Energieträger im Prozess ist hoch (50 % biogener Anteil im Müll). Müll wird auch in Zukunft anfallen; seine Speicherfähigkeit muss daher dauerhaft in der Stromversorgung systemdienlich genutzt werden. Bisher folgt der Betrieb von MVAs aber dem Müllaufkommen, dies entspricht durch den zeitlich relativ gleichmäßigen Anfall von Müll energiewirtschaftlich einem Grundlastbetrieb.

Ziel dieses Projektes ist es, am Beispiel der Müll- und Klärschlammverbrennungsanlage (MKVA) Krefeld das Flexibilisierungspotenzial von MVAs (Müllverbrennungungsanlagen) aus technischer, wirtschaftlicher und betrieblich-organisatorischer Sicht zu ermitteln, alternative Fahrweisen im Probebetrieb zu validieren und die Ergebnisse anschließend auf das Land NRW bzw. Deutschland hochzurechnen. Die Hochschule Niederrhein befasst sich in dem hier vorliegenden Teilvorhaben mit der rechnergestützten Modellierung und Simulation der MKVA und ihres technischen und wirtschaftlichen Umfeldes. Auf Basis der simulierten und experimentellen Ergebnisse werden eine Hochrechnung auf NRW/Deutschland erstellt sowie Empfehlungen für regulatorische Änderungen abgeleitet.

Ansprechperson

Prozesstechnik und Anlagenplanung (Process Systems Engineering and Plant Design)

EnerPRO

Enerpro

Ziel des EnerPRO-Projektes ist die grenzüberschreitende Zusammenarbeit von kleinen und mittleren Unternehmenn (KMU) zur Entwicklung von Technologien zur dezentralen Energieerzeugung, wie z. B. Photovoltaik, Brennstoffzellen und Energiespeicher. Dazu haben sich sechs Partner aus dem deutsch-niederländischen Grenzbereich zusammengetan.

Ansprechperson

Prof. Dr. Joachim Schettel
Energietechnik

Power to X

Im Rahmen des Projektes werden Fragestellungen zukünftiger Elektrolyseverfahren im Hinblick auf schwankende Stromversorgung und schnelle Lastwechsel untersucht und dimensioniert. In einer weiterführenden Analyse sollen weitere Umwandlungstechnologien, Speicher, Einspeisung und Abfüllung von erzeugtem Wasserstoff untersucht und bewertet werden.

Ansprechperson

Automatisierungstechnik

Effizienznetzwerk BEN

BEN

Das Projekt Bündnis Energieeffizienz Niederrhein (BEN) ist eine Kooperation zwischen der Hochschule Niederrhein und der Stadtwerke Krefeld Energie GmbH um gemeinsam Energieeinsparpotentiale zu heben. Energiesparpotenziale gibt es in verschiedenen Bereichen der Industrie. Die Klimaschutzziele der EU und Deutschlands sehen ambitionierte Fortschritte vor, die eine konsequente Umsetzung von Maßnahmen und das Zusammenarbeiten in Netzwerken zur Verbesserung der Energieeffizienz verlangen.

Neben der Stadtwerke Krefeld Energie GmbH und der Hochschule Niederrhein mit Netzwerkmoderator Prof. Dr. Jörg Meyer sind bisher fünf Netzwerkteilnehmer aus der regionalen Industrie vertreten: PWK Automotive, Herta, Rondo Food, Polyplast Müller und Thomy Feinkostprodukte. Es werden Maßnahmen und Erfahrungen untereinander ausgetauscht, um zusammen die Energieeffizienz zu steigern. Neben zehn Netzwerktreffen innerhalb von drei Jahren werden Audits bei den Teilnehmern durchgeführt.

Prof. Dr.-Ing. Jörg Meyer
Energiemanagement und Energietechnik

KWK-Modellkommune

KWK Modellkomune

Kurzbeschreibung

Im Projekt "KWK-Inno.Net Krefeld" werden dezentrale gasbetriebene Kraft-Wärme-Kopplungssysteme mit dem neuen Konzept der "wirtschaftlich orientierten Betriebsführung" ausgelegt, in die Versorgungsstruktur von Gebäuden integriert und in einem virtuellen Kraftwerk gemeinsam betrieben. Unsere Aufgabe ist dabei die Unterstützung kommunaler Entscheidungsträger bei der Identifizierung ihres KWK-Ausbaupotentials, die ökologische und ökonomische Bewertung der geplanten Maßnahmen sowie möglicher ergänzender Technologien.

Das Projekt wird gefördert von der Europäischen Union im Rahmen des Förderprogramms "Investition in Wachstum und Beschäftigung"

 

Ansprechperson

Prozesstechnik und Anlagenplanung (Process Systems Engineering and Plant Design)

Effizienzsteigerung durch Spannungsabsenkung

Messtechnische Untersuchung

Auf dem Markt existieren unterschiedliche Hersteller von Anlagen zur „Spannungs-optimierung“. Ob und unter welchen Randbedingungen entsprechende Einsparungen erzielt werden können, ist nicht immer klar. Aus diesem Grund sollen im Rahmen dieses Projektes Anlagen verschiedener Hersteller in Bezug auf ihre Wirksamkeit untersucht werden.

Die Prüfung der Geräte erfolgt im Technikum des SWK E² - Institut für Energietechnik und Energiemanagement der Hochschule Niederrhein in Krefeld.

Ansprechperson

Prof. Dr.-Ing. Jörg Meyer
Energiemanagement und Energietechnik

Abgeschlossene Projekte (Auswahl)

Elektromobilität

Aufbau Elektrobus

Ziel des Projekts ist das Ermitteln des Potentials von batteriebetriebenen Elektrobussen, das Aufstellen eines Kriterienkatalogs und die Erstellung eines Softwaretools zur dynamischen Berechnung der relevanten Kenngrößen. Dabei werden vor allem Investitionskosten in Infrastruktur und Fuhrpark, Betriebskosten für Antriebsenergie und Wartungen berücksichtigt.

In Deutschland wird bei einem Großteil der Busse im öffentlichen Nahverkehr der Dieselantrieb eingesetzt. Eine Umstellung auf Hybridantriebe oder Elektrobusse ist noch nicht wirtschaftlich sinnvoll umsetzbar. In Hinblick auf die Feinstaub- und Stickstoffoxidbelastungen werden batteriebetriebene Elektrobusse ein interessanter Aspekt für den zukünftigen Nahverkehr sein.

Um das Potential zu ermitteln werden technische Szenarien aufgestellt, die Größen wie den energetischen Bedarf, die Batteriegröße und Fahrtzeiten berücksichtigen.

Das Projekt ist eine Zusammenarbeit der SKW Mobil GmbH und der Hochschule Niederrhein.

Ansprechperson

Automatisierungstechnik

Dynamisches Energiekataster I-III

Karte Wärmekataster Krefeld

Es wurden örtlich aufgeschlüsselte Analysen der Energieverbräuche im Krefelder Stadtgebiet durchgeführt, um künftige Bedarfe abschätzen und Potenziale für Effizienzmaßnahmen aufzeigen zu können. Methodisch wurden dabei für Wärmebedarfsprognosen in Abhängigkeit von der Gebäudenutzung die sog. Krefelder Kennzahlen entwickelt. Auf Basis der Ergebnisse erarbeitete die Stadt Krefeld ein integriertes Quartierskonzept nach KfW 432.

Ansprechperson

Prozesstechnik und Anlagenplanung (Process Systems Engineering and Plant Design)

Potential von Nachtspeicherheizungen

Klimakammer mit Nachtspeicherheizung

Optimierung der Beladung

Im Fokus des Projekts steht die Entwicklung einer Strategie für den Eingriff in das Ladeverhalten von Nachtspeicherheizungen, mithilfe derer sowohl eine kostenoptimierte Strombeschaffung erreicht als auch der Komfort für den Kunden optimiert werden kann. Im Laufe der verschiedenen Projektphasen werden mathematische Berechnungen auf Basis vorhandener Daten erstellt sowie verschiedene Simulationstechniken zur Bewertung möglicher Technologien, Kapazitäten und Kosten herangezogen. Abschließend werden die auf Basis mathematischer Berechnung erzielten Ergebnisse unter Laborbedingungen mithilfe modernster Techniken für den Einsatz in der Praxis geprüft.

Ansprechperson

Prof. Dr.-Ing. Arne Graßmann
Energietechnik

Green²

Green2

Green Logistic in Agrobusiness

Ziel des Projektes ist es, Erzeuger, Produzenten sowie Vermarkter und Logistikdienstleister bei der Umsetzung einer nachhaltigen Unternehmensstrategie und beim Aufbau von grünen Lieferketten zu unterstützen. Hierzu sollen Umweltentlastungspotentiale innerhalb der betrachteten Lieferketten identifiziert und genutzt werden. Dies beinhaltet hauptsächlich die Senkung von Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen.

In Arbeitspaket 3 bearbeitet das SWK-Energiezentrum E² der Hochschule Niederrhein mit den Partnern die Thematik Energieeffizienz in einem unternehmensübergreifenden Energieverbund z.B. mittels einer Absorptionskältemaschine. Untersucht werden technische Maßnahmen zur Energie- und CO2-Einsparung. Das Ergebnis dieser Untersuchung wird ein  Maßnahmenkatalog zur technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Bewertung sein, um die Einsparungen in Lager, Produktion und Kühlhäusern durch integrative Methoden und technische Optimierung zu verwirklichen.

Ansprechperson

Christian Schäfer, B.Sc.
Wissenschaftlicher Mitarbeiter SWK Energiezentrum E2

Absorptionskältemaschinen (AKM)

AKM

Das Projekt Absorptionskältemaschine beinhaltet eine umfassende Marktanalyse des Krefelder Kältemarktes, welche die Grundlage für alle folgenden Projektschritte und Teilprojekte darstellt. Aufbauend auf dieser Informationsbasis werden für einige Beispielanwendungen Wirtschaftlichkeitsstudien für mit Fernwärme betrieben Absorptionskältemaschinen erstellt. Die Wirtschaftlichkeitsstudie dient als Entscheidungshilfe für Investitionsvorhaben im Bereich der Kältetechnik und soll das ganzjährige Potential der Fernwärme bewerten.

Ansprechperson

Thermische Verfahrenstechnik; SWK E² Institut für Energietechnik und Energiemanagement

Energieauskopplung einer MKVA

Optimierung der Prognosen

Die Verbesserung der Prognose des Überschussstroms und der Wärmeaus-kopplung der Müll- und Klärschlammverbrennungsanlage erfolgt in diesem Projekt über vier Arbeitsschritte:

  • Grundfließschemata nach DIN EN ISO 10628 mit Energie- und Stoffströmen
  • Simulationsmodell der Energieerzeugung der MKVA
  • Modellvalidierung an Hand historischer Datensätze
  • Ansätze zur weiteren Optimierung der MKVA

Das Grundfließschema dient als Grundlage zur Darstellung und Analyse des Ist-Zustands der Müll- und Klärschlammverbrennungsanlage, sowie zur Identifizierung relevanter Einflussgrößen und Randbedingungen der Energieerzeugung. Mit Hilfe des Grundfließschemas wird die Energiebilanz der Müll- und Klärschlammverbrennungsanlage aufgestellt. Die Energiebilanz ist der Ausgangspunkt für das Simulationsmodell der Energieerzeugung der Müll- und Klärschlammverbrennungsanlage. Das Simulationsmodell wird an Hand historischer Datensätze validiert und bewertet. Aus diesen Erkenntnissen werden weitere Optimierungsmaßnahmen abgeleitet.

Ansprechperson

Prozesstechnik und Anlagenplanung (Process Systems Engineering and Plant Design)

Hourly Price Forward Curve

HPFC

Strompreisprognose

Ziel des Projekts ist die Erstellung eines eigenen Rechenmodells für die „Hourly Price Forward Curve“ zur Erhöhung der Prognosegenauigkeit in Märkten mit hohen Anteilen fluktuierender Erzeugungstechnologien. Hierbei werden die vorliegenden Daten sowie relevante Einflussgrößen erfasst und ausgewertet. Da die Simulation auf Basis von historischen Werten erfolgt, werden die Ergebnisse abschließend finanziell bewertet.

Ansprechperson

Dipl.-Ing. (FH) Charlotte Newiadomsky, M.Sc.
Wissenschaftliche Mitarbeiterin SWK E²

Effizienzanalyse eines Krankenhauses

„Maria von den Aposteln“

In Kooperation zwischen der Fa. Zülow AG, der St. Augustinus-Kliniken gGmbH, der Hochschule Niederrhein und künftig evtl. weiteren Partnern soll der Energieverbrauch von Häusern der St. Augustinus-Kliniken verringert und damit die Wirtschaftlichkeit erhöht werden. Längerfristige Zielsetzung ist die Entwicklung und Umsetzung der Vision eines im Hinblick auf den Klimaschutz optimierten Krankenhauses (KH) im Sinne des Begriffes „Green Hospital“.

Als erstes Objekt wird hierzu das Krankenhaus „Maria von den Aposteln“ in Mönchengladbach-Neuwerk mit dem Fokus „Gasverbraucher“ betrachtet.

Zunächst erfolgt eine Bestandsaufnahme für die Bereiche Heizung/Lüftung/Warmwasser/Dampf und ein Vergleich mit anderen Kliniken in NRW und bundesweit. Basierend darauf werden drei Konzepte zur Verbesserung der Energieeffizienz in der Klinik Neuwerk vorgestellt. Als Besonderheit gegenüber anderen Gebäudekategorien vergleichbarer Größe (Hotels, Bürogebäude) sind folgende Punkte hervorzuheben:

  • Erhöhte Anforderungen an Hygiene (Einfluss auf Belüftungsoptionen)
  • Reinigung medizinischer Geräte etc.; Stand d. Technik bedingt hohen Bedarf an Sterilisationsdampf.

Ansprechperson

Prozesstechnik und Anlagenplanung (Process Systems Engineering and Plant Design)

Praxisnahe Lehre für die Ingenieure von morgen

Eine praxisorientierte Lehre stellt neben der Forschung die zweite wichtige Säule des Institutes dar. Die sieben Professoren des SWK E² Institutes vermitteln in einer Vielzahl an Lehrveranstaltungen Kompetenzen von den theoretischen Grundlagen in Thermodynamik und Strömungslehre, über anwendungsorientierte Praktika in den Laboren bis hin zur softwaregestützten Simulation und Optimierung energietechnischer Systeme. Die Inderdisziplinarität und Nähe zu Unternehmen aus der Wirtschaft, wie der Stadtwerke Krefeld, bilden den Grundstein für einen erfolgreichen Einstieg ins Berufsleben. Das SWK E² ist regelmäßig auf der Suche nach studentischen Hilfskräften für die Unterstützung in aktuellen Forschungsprojekten, und bietet darüber hinaus die Möglichkeit zur Anfertigung forschungsorientierter Abschlussarbeiten.

Master Energiewirtschaftsingenieurwesen

Studenten

Energie fürs Studium

Der Masterstudiengang Energiewirtschaftsingenieurwesen (Master of Engineering) verfolgt das Ziel, qualifizierte Führungskräfte im stark an Bedeutung gewinnenden Themenfeld Energie auszubilden. Hier finden Sie alle Informationen über den Studiengang, die einzelnen Module, die Einschreibung und vieles mehr.

Ansprechperson

Prof. Dr. Joachim Schettel
Energietechnik
Weitere Infos

Technikum

Technikum

Forschungslabor des SWK E²

Hier finden praktische Versuche im Rahmen der Lehrveranstaltungen statt. In interdisziplinären Projekten entwickeln und bauen Studenten hier eigene Maschinen und Anlagen.

Ansprechperson

Prof. Dr.-Ing. Arne Graßmann
Energietechnik
Mehr Infos

Studentenprojekte

Teil der Lehre sind mehrere interdisziplinäre Projekte, in denen die Studierenden in Gruppen von bis zu 5 Personen gemeinsam eine Energietechnische Problemstellung lösen. Nachfolgend finden Sie eine Auswahl studentischer Projekte.

Schule
Studentenprojekt
Energiebilanz von Schulgebäuden

Ziel des Projektes ist die Erstellung einer Energiebilanz zur Identifikation von Maßnahmen zur energetischen Sanierung. Hierfür sollen Energieströme über einen längeren Zeitraum erfasst und analysiert werden. Auf dieser Basis sollen energieoptimierende Maßnahmen erarbeitet und wirtschaftlich bewertet werden.

Logger
Studentenprojekt
Energiemonitoring

Ziel des Projekts sind Inbetriebnahme und Validierung eines mobilen und erweiterbaren Energiemonitoring-Systems, mithilfe dessen beliebige Energieflüsse erfasst und ausgewertet werden können. Nach Durchführen einer Marktrecherche für die einzelnen Komponenten wurde ein Prototyp entwickelt. Dieser wurde validiert und ist nun auch für Projekte mit externen Partner einsatzbereit.

Solardach
Studentenprojekt
Prüfstand für die Montage von PV-Modulen

Ziel des Projektes ist ein Prüfsystem zu entwickeln und einen Prototypen zu bauen. Darüber hinaus sollen sich Gedanken über den Marktpreis eines solchen Systems oder einer Dienstleistung mit diesem System sowie über die Vermarktung (Geschäftsmodelle entwickeln, ggf. Franchise-System überlegen) gemacht werden.

Lageplan
Studentenprojekt
PV für die Hochschule Niederrhein

Die Hochschule Niederrhein verfügt über eine Reihe ungenutzter Dachflächen, auf denen Photovoltaikanlagen installiert werden könnten. In diesem Projekt soll untersucht werden, wie dieses Potenzial ökonomisch und ökologisch vorteilhaft genutzt werden könnte. Fokus soll zunächst der Campus Krefeld‐Süd sein.

Prof. Dr. Joachim Schettel
Energietechnik
team swk E2
Das Team des SWK E²

Das SWK E² unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Jörg Meyer ist ein engagiertes Team aus erfahrenen forschenden Professoren und jungen zielorientierten wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern aus den Fachgebieten der Ingenieur‐ und Wirtschaftswissenschaften mit umfangreicher Expertise.

Lageplan
Lageplan und Parkplätze

Das SWK E² Institut befindet auf dem Campus Krefeld Süd im Gebäude J. Unmittelbar vor dem Gebäude befindet sich ein großer Parkplatz, der sowohl von der Obergath wie auch von der Reinarzstraße aus zugänglich ist.

Hinweis für Anlieferungen:

Anlieferungen können direkt zur Gebäudetür oder ins daneben gelegene Technikum des Institutes erfolgen.

Bei weiteren Fragen kontaktieren Sie uns, wir helfen Ihnen gerne weiter.

Kontaktadresse

SWK E² Institut für Energietechnik und Energiemanagement

Anschrift

Mitarbeiter

Prof. Dr.-Ing. Jörg Meyer
Institutsleiter SWK E² Energieversorgung und Energieeinsatz in Industriebetrieben und Gebäuden Energiemanagementsysteme & Energieaudits Ressourceneffizienz
Prof. Dr.-Ing. Arne Graßmann
Stellvertretender Institutsleiter Aerodynamische Optimierung von Bauteilen Hochenergetische (transsonische) Strömungen Speicherung von Energie Schadensanalyse (aerodynamisch) in Dampfkraftwerken
Prof. Dr.-Ing. Frank Alsmeyer
Energiesystemtechnik und Systemverfahrenstechnik: Analyse großer Datenmengen, Optimierung mit statistischen und phänomenologischen Rechenmodellen
Prof. Dr.-Ing. Marc Gennat
Automatisierungstechnik
Prof. Dr. Joachim Schettel
Rotordynamik und Dichtungstechnologie für Turbomaschinen Schadensanalyse für Turbomaschinen, Kraftwerke und Prozesse
Prof. Dr. Andreas Seeliger
Energiewirtschaft
Prof. Dr.-Ing. Shichang Wang
Energieeffizienz in Gebäuden, Anlagen und Produktionsstätten Kälte aus Wärme - Absorptionskältemaschine und Energieeffizienz Kristallisation aus Lösungen
Raschad Damati, M.Sc.
Wissenschaftlicher Mitarbeiter SWK E²
Marius Madsen, M.Eng.
Wissenschaftlicher Mitarbeiter SWK E²
Simon Möhren, M.Sc.
Wissenschaftlicher Mitarbeiter SWK E²
Dipl.-Ing. (FH) Charlotte Newiadomsky, M.Sc.
Wissenschaftliche Mitarbeiterin SWK E²
Nilüfer Topuz, M.Sc.
Wissenschaftliche Mitarbeiterin SWK E²
Lukas Saars, M.Eng.
Wissenschaftlicher Mitarbeiter SWK E² - Institut für Energietechnik & Energiemanagement
Christian Schäfer, M.Sc.
Wissenschaftlicher Mitarbeiter SWK E²
Artur Färber, M.Eng.
Wissenschaftlicher Mitarbeiter SWK E²
Friedgard Eschengerd
Assistenz der Institutsleitung SWK E²