Labor für Energiematerialien
Das Labor für regenerative Energien, Nanotechnologie und Photonik 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
