Study planning via TUMonline

Siehe TUMonline
Anmerkung: Für die Anmeldung zur Teilnahme müssen Sie sich in TUMonline als Studierende*r identifizieren.

Nach der Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage,
- Methoden und Wissen zur Erfassung und Bewertung des thermischen Komforts zu erwerben
- Hintergrundwissen zu thermischen Komfort Modellen, Energiebedarf der Klimatisierung und normative Anforderungen zu erlangen
- Zusammenhang zwischen Metabolismus, Komfort und Fahrzeugbelüftung zu erarbeiten
- Gemeinsamkeiten und Besonderheiten der PKW, Schienenfahrzeug und Flugzeugklimatisierung bekannt und verschiedene Konzepte zu bewerten

1. Vorstellung und Zielsetzung der Vorlesung
2. Ziele und Aufgaben der Fahrzeugklimatisierung:
- Luftqualität / Energieverbrauch / thermischer Komfort
- Kälteprozesse / Klimaanlagen
3. Physikalische Grundlagen der Belüftungskonzepte:
- Mischlüftung
- Verdrängungslüftung
- Strahlungsheizung / -kühlung
- Möglichkeiten der Klimatisierung Sommer / Winter (Systeme / Konzepte)
4. Normung und Standardisierung der Klimatisierung:
- Klimatisierungsnormen für verschiedenen Fahrzeuge und Gebäude
- Ergonomische Handreichungen und Vorschriften
- Komfortnormen
- Übertragbarkeit von Normen auf andere Geometrien
5. Physiologische Prozesse und thermischer Komfort:
- Temperaturregulation des Menschen
- Thermischer Komfort aus subjektiver und objektiver Sicht
- Komfortmodelle
6. Experimentelle Bewertung des thermischen Komforts:
- Sensorik
- Komfortmesspuppen
7. Numerische Bewertung des thermischen Komforts:
- Exkurs: CFD Simulationen
- Modelle
8. Energieverbrauch und Energieeffizienz der Klimatisierung
9. Luftqualität in Fahrzeugen
10. Klimatisierung in Passagierflugzeugen:
- Besonderheiten
- State-of-the-art
- Zukunftskonzepte
11. Klimatisierung in Schienenfahrzeugen:
- Besonderheiten
- State-of-the-art
- Zukunftskonzepte
12. Klimatisierung in PKWs:
- Besonderheiten
- State-of-the-art
- Zukunftskonzepte

Besuche der Vorlesungen „Kraftfahrzeug-Klimatisierung / Kältetechnik“, „Wärmetransportphänomene“ und „Thermodynamik, Lehrstuhl für Thermodynamik, wird empfohlen.

Das Modul besteht aus einer Vorlesung. Die theoretischen Grundlagen werden in der Vorlesung anhand von PowerPoint Präsentationen vermittelt.

Damit lernen die Studierenden beispielsweise:
- Methoden und Wissen zur Erfassung und Bewertung des thermischen Komforts zu
erwerben
- Hintergrundwissen zu thermischen Komfort Modellen, Energiebedarf der Klimatisierung
und normative Anforderungen zu erlangen
- Zusammenhang zwischen Metabolismus, Komfort und Fahrzeugbelüftung zu erarbeiten
- Gemeinsamkeiten und Besonderheiten der PKW, Schienenfahrzeug und
Flugzeugklimatisierung bekannt und verschiedene Konzepte zu bewerten


Nach dem Besuch der Vorlesung sollen die Studierenden verschiedenen Klimatisierungskonzepte (für Fahrzeuge) kennen und deren Vor- und Nachteile in Bezug auf Energieeffizienz und thermischen Komfort (Ergonomie) bewerten können.
Dazu wird im ersten Teil der Vorlesung nach einer Einführung zu den Grundlagen der Fahrzeugklimatisierung und den physikalischen Grundlagen unterschiedlicher Belüftungskonzepte auf die verschiedenen vorhandenen Normen eingegangen. Anschließend werden die physiologischen Prozesse zur Thermoregulation des Menschen erarbeitet und damit die Frage „was ist thermischer Komfort“ adressiert.
Im zweiten Teil der Vorlesung werden experimentelle und numerische Bewertungsmethoden für den thermischen Komfort vorgestellt und darüber hinaus die wichtigen weiteren Bewertungskriterien der Fahrzeugklimatisierung „Energieeffizienz“ und „Luftqualität“ vorgestellt. Dabei werden auch verschiedene Möglichkeiten zur Erfassung (experimentell und numerisch) dieser Größen erarbeitet.
Im dritten Teil der Vorlesung werden die Besonderheiten und Gemeinsamkeiten der Klimatisierung (und deren Bewertung) von Straßenfahrzeugen, Schienenfahrzeugen und Passagierflugzeugen erarbeitet. Dabei werden bei allen verschiedenen Verkehrsträgern sowohl State-of-the-Art als auch zukünftige Konzepte beschrieben.

Die Modulprüfung erfolgt in Form einer schriftlichen Klausur (Prüfungsdauer: 60 min). Die Studierenden sollen in begrenzter Zeit und mit den vorgegebenen Hilfsmitteln Probleme erkennen und Wege zu ihrer Lösung finden.
Anhand von Kurzfragen, Rechenaufgaben, zu erstellender Skizzen/Diagramme, etc. werden die angestrebten Lernergebnisse überprüft.
Als Hilfsmittel sind zugelassen: Schreibutensilien, Lineal und ein Taschenrechner (nicht programmierbar).

Großmann, H. & Böttcher, C. (2020). Pkw-Klimatisierung. Physikalische Grundlagen und technische Umsetzung (2. Auflage). Heidelberg: Springer-Verlag Berlin Heidelberg.