@article{HagenkampBlankeDoering2021, author = {Hagenkamp, Markus and Blanke, Tobias and D{\"o}ring, Bernd}, title = {Thermoelectric building temperature control: a potential assessment}, series = {International Journal of Energy and Environmental Engineering}, volume = {13}, journal = {International Journal of Energy and Environmental Engineering}, publisher = {Springer}, address = {Berlin}, doi = {10.1007/s40095-021-00424-x}, pages = {241 -- 254}, year = {2021}, abstract = {This study focuses on thermoelectric elements (TEE) as an alternative for room temperature control. TEE are semi-conductor devices that can provide heating and cooling via a heat pump effect without direct noise emissions and no refrigerant use. An efficiency evaluation of the optimal operating mode is carried out for different numbers of TEE, ambient temperatures, and heating loads. The influence of an additional heat recovery unit on system efficiency and an unevenly distributed heating demand are examined. The results show that TEE can provide heat at a coefficient of performance (COP) greater than one especially for small heating demands and high ambient temperatures. The efficiency increases with the number of elements in the system and is subject to economies of scale. The best COP exceeds six at optimal operating conditions. An additional heat recovery unit proves beneficial for low ambient temperatures and systems with few TEE. It makes COPs above one possible at ambient temperatures below 0 ∘C. The effect increases efficiency by maximal 0.81 (from 1.90 to 2.71) at ambient temperature 5 K below room temperature and heating demand Q˙h=100W but is subject to diseconomies of scale. Thermoelectric technology is a valuable option for electricity-based heat supply and can provide cooling and ventilation functions. A careful system design as well as an additional heat recovery unit significantly benefits the performance. This makes TEE superior to direct current heating systems and competitive to heat pumps for small scale applications with focus on avoiding noise and harmful refrigerants.}, language = {en} } @article{WoliszSchuetzBlankeetal.2017, author = {Wolisz, Henryk and Sch{\"u}tz, Thomas and Blanke, Tobias and Hagenkamp, Markus and Kohrn, Markus and Wesseling, Mark and M{\"u}ller, Dirk}, title = {Cost optimal sizing of smart buildings' energy system components considering changing end-consumer electricity markets}, series = {Energy}, volume = {137}, journal = {Energy}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, doi = {10.1016/j.energy.2017.06.025}, pages = {715 -- 728}, year = {2017}, language = {en} } @article{BlankeHagenkampDoeringetal.2021, author = {Blanke, Tobias and Hagenkamp, Markus and D{\"o}ring, Bernd and G{\"o}ttsche, Joachim and Reger, Vitali and Kuhnhenne, Markus}, title = {Net-exergetic, hydraulic and thermal optimization of coaxial heat exchangers using fixed flow conditions instead of fixed flow rates}, series = {Geothermal Energy}, volume = {9}, journal = {Geothermal Energy}, number = {Article number: 19}, publisher = {Springer}, address = {Berlin}, issn = {2195-9706}, doi = {10.1186/s40517-021-00201-3}, pages = {23 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Previous studies optimized the dimensions of coaxial heat exchangers using constant mass fow rates as a boundary condition. They show a thermal optimal circular ring width of nearly zero. Hydraulically optimal is an inner to outer pipe radius ratio of 0.65 for turbulent and 0.68 for laminar fow types. In contrast, in this study, fow conditions in the circular ring are kept constant (a set of fxed Reynolds numbers) during optimization. This approach ensures fxed fow conditions and prevents inappropriately high or low mass fow rates. The optimization is carried out for three objectives: Maximum energy gain, minimum hydraulic efort and eventually optimum net-exergy balance. The optimization changes the inner pipe radius and mass fow rate but not the Reynolds number of the circular ring. The thermal calculations base on Hellstr{\"o}m's borehole resistance and the hydraulic optimization on individually calculated linear loss of head coefcients. Increasing the inner pipe radius results in decreased hydraulic losses in the inner pipe but increased losses in the circular ring. The net-exergy diference is a key performance indicator and combines thermal and hydraulic calculations. It is the difference between thermal exergy fux and hydraulic efort. The Reynolds number in the circular ring is instead of the mass fow rate constant during all optimizations. The result from a thermal perspective is an optimal width of the circular ring of nearly zero. The hydraulically optimal inner pipe radius is 54\% of the outer pipe radius for laminar fow and 60\% for turbulent fow scenarios. Net-exergetic optimization shows a predominant infuence of hydraulic losses, especially for small temperature gains. The exact result depends on the earth's thermal properties and the fow type. Conclusively, coaxial geothermal probes' design should focus on the hydraulic optimum and take the thermal optimum as a secondary criterion due to the dominating hydraulics.}, language = {en} } @inproceedings{BlankeSchmidtGoettscheetal.2022, author = {Blanke, Tobias and Schmidt, Katharina S. and G{\"o}ttsche, Joachim and D{\"o}ring, Bernd and Frisch, J{\´e}r{\^o}me and van Treeck, Christoph}, title = {Time series aggregation for energy system design: review and extension of modelling seasonal storages}, series = {Energy Informatics}, volume = {5}, booktitle = {Energy Informatics}, number = {1, Article number: 17}, editor = {Weidlich, Anke and Neumann, Dirk and Gust, Gunther and Staudt, Philipp and Sch{\"a}fer, Mirko}, publisher = {Springer Nature}, issn = {2520-8942}, doi = {10.1186/s42162-022-00208-5}, pages = {14 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Using optimization to design a renewable energy system has become a computationally demanding task as the high temporal fluctuations of demand and supply arise within the considered time series. The aggregation of typical operation periods has become a popular method to reduce effort. These operation periods are modelled independently and cannot interact in most cases. Consequently, seasonal storage is not reproducible. This inability can lead to a significant error, especially for energy systems with a high share of fluctuating renewable energy. The previous paper, "Time series aggregation for energy system design: Modeling seasonal storage", has developed a seasonal storage model to address this issue. Simultaneously, the paper "Optimal design of multi-energy systems with seasonal storage" has developed a different approach. This paper aims to review these models and extend the first model. The extension is a mathematical reformulation to decrease the number of variables and constraints. Furthermore, it aims to reduce the calculation time while achieving the same results.}, language = {en} } @article{BlankeRegerDoeringetal.2021, author = {Blanke, Tobias and Reger, Vitali and D{\"o}ring, Bernd and G{\"o}ttsche, Joachim and Kuhnhenne, Markus}, title = {Koaxiale Stahlenergiepf{\"a}hle}, series = {Stahlbau}, volume = {90. 2021}, journal = {Stahlbau}, number = {6}, publisher = {Wiley}, address = {Weinheim}, pages = {417 -- 424}, year = {2021}, abstract = {Ein entscheidender Teil der Energiewende ist die W{\"a}rmewende im Geb{\"a}udesektor. Ein Schl{\"u}sselelement sind hier W{\"a}rmepumpen. Diese ben{\"o}tigen eine W{\"a}rmequelle, der sie Energie entziehen k{\"o}nnen, um sie auf ein h{\"o}heres Temperaturniveau zu transformieren. Diese W{\"a}rmequelle kann bspw. das Erdreich sein, dessen W{\"a}rme durch Erdsonden erschlossen werden kann. In diesem Beitrag werden in Stahlpf{\"a}hle integrierte Koaxialsonden mit dem Stand der Technik von Erdsonden gleichen Durchmessers bez{\"u}glich ihrer thermischen Leistungsmerkmale verglichen. Die Stahlenergiepf{\"a}hle bieten neben der W{\"a}rmegewinnung weitere Vorteile, da sie auch eine statische Funktion {\"u}bernehmen und r{\"u}ckstandsfrei zur{\"u}ckgebaut werden k{\"o}nnen. Es werden analytische und numerische Berechnungen vorgestellt, um die thermischen Potenziale beider Systeme zu vergleichen. Außerdem wird ein Testaufbau gezeigt, bei dem Stahlenergiepf{\"a}hle in zwei verschiedenen L{\"a}ngen mit vorhandenen g{\"a}ngigen Erdsonden verglichen werden k{\"o}nnen. Die Berechnungen zeigen einen deutlichen thermischen Mehrertrag zwischen 26 \% und 148 \% der Stahlenergiepf{\"a}hle gegen{\"u}ber dem Stand der Technik abh{\"a}ngig vom Erdreich. Die Messergebnisse zeigen einen thermischen Mehrertrag von {\"u}ber 100 \%. Es l{\"a}sst sich also signifikante Erdsondenl{\"a}nge einsparen. Dabei ist zu beachten, dass sich damit der thermisch genutzte Bereich des Erdreichs reduziert, wodurch die thermische Regeneration und/oder das Langzeitverhalten des Erdreichs an Bedeutung gewinnt.}, language = {de} } @article{GrossTimmer1998, author = {Groß, Rolf Fritz and Timmer, H.}, title = {Energetische und betriebswirtschaftliche Bewertung von K{\"u}hlsystemen f{\"u}r K{\"u}hllager}, series = {HLH. Heizung, L{\"u}ftung/Klima, Haustechnik}, volume = {49}, journal = {HLH. Heizung, L{\"u}ftung/Klima, Haustechnik}, number = {9}, publisher = {Springer}, address = {D{\"u}sseldorf}, issn = {1436-5103}, pages = {74 -- 77}, year = {1998}, language = {de} } @incollection{ThulfautGrossRenz2000, author = {Thulfaut, Christian and Groß, Rolf Fritz and Renz, Ulrich}, title = {Messwerterfassung und -auswertung mit LabView: Experimentelle Analyse der Mischungsg{\"u}te in Hybridzellenk{\"u}hlt{\"u}rmen}, series = {Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 2000}, booktitle = {Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 2000}, editor = {Jamal, Rahman and Jaschinski, Hans}, publisher = {H{\"u}thig}, address = {Heidelberg}, isbn = {3-7785-2789-4 (print)}, pages = {54 -- 60}, year = {2000}, abstract = {Zur K{\"u}hlung von Abw{\"a}rmestr{\"o}men aus Kraftwerksprozessen werden in zunehmenden Maße Hybridzellenk{\"u}hlt{\"u}rme mit Zwangskonvektion eingesetzt, deren wesentlicher Vorteil ihre geringe Bauh{\"o}he ist. Um bei derartigen K{\"u}hlt{\"u}rmen eine Sichtbehinderung oder Glatteisgef{\"a}hrdung durch bodennahen Nebel zu vermeiden, muss durch eine optimale Vermischung des Trocken- und Naßluftanteils gew{\"a}hrleistet sein, daß aus der K{\"u}hlturmkrone keine Nebelschwaden austreten. In Zusammenarbeit mit der Industrie betreibt der Lehrstuhl f{\"u}r W{\"a}rme{\"u}bertragung und Klimatechnik der RWTH Aachen einen Versuchsstand zur Erfassung der Mischungsg{\"u}te in Hybridzellenk{\"u}hlt{\"u}rmen. In maßstabsgerechter Nachbildung k{\"o}nnen dabei am Modell alle relevanten Einflußgr{\"o}ßen wie K{\"u}hlturmgeometrie, Gestaltung zus{\"a}tzlicher Mischeinbauten sowie die Betriebsparameter variiert werden. Mit Hilfe einer unter LabView 5.01 erstellten Software werden sowohl die l3etriebszust{\"u}ncle online {\"u}berwacht, als auch die ben{\"o}tigten Meßwerte zur Bestimmung der Mischungsg{\"u}te erfaßt. {\"U}ber die grafische Oberfl{\"a}che k{\"o}nnen s{\"a}mtliche Meßoptionen gesteuert sowie alle Meßdaten visualisiert und kontrolliert werden. In das LabView-Programm sind dar{\"u}ber hinaus Routinen zur Auswertung der Daten implementiert worden, die sowohl eine direkte Darstellung der Ergebnisse in Form von Diagrammen erm{\"o}glichen, als auch zur Weiterverarbeitung einen Datenexport in eine Microsoft- Excel-Tabelle vorsehen.}, language = {de} } @incollection{GrossThulfautRenz2000, author = {Groß, Rolf Fritz and Thulfaut, Christian and Renz, Ulrich}, title = {On-Line Simulation mit LabView: Experimentelle und numerische Analyse homogener Gasphasenreaktionen aus Kraftwerksprozessen,}, series = {Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 2000}, booktitle = {Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 2000}, editor = {Jamal, Rahman and Jaschinski, Hans}, publisher = {H{\"u}thig}, address = {Heidelberg}, isbn = {3-7785-2789-4 (print)}, pages = {103 -- 108}, year = {2000}, abstract = {The institute of heat transfer and air conditioning at the Aachen University of Technology operates several test facilities in order to investigate homogeneous and catalytical processes for the reduction of gaseous pollutants (e.g. nitrous oxide) of flue gases in a tempeature range up to 900°C. One test facility consists of a stainless steel reactor in which the influence of reducing additives can be investigated. The software tool, created with LabVIEW 5.01, offers the possibility to measure, visualize and control all relevant physical quantities and to gain a numerical solution of the problem by solving the one dimensional, steady state conservation equations.}, language = {de} } @techreport{ChristGrossRenz1998, author = {Christ, Ansgar and Groß, Rolf Fritz and Renz, Ulrich}, title = {Str{\"o}mungs-, Filterkuchen- und Abreinigungsmodelle f{\"u}r Heißgasfilter, Teilvorhaben "Numerische Simulation des Abreinigungsvorganges und der Rohgasstr{\"o}mung"}, doi = {10.2314/GBV:50431601X}, pages = {117 Seiten}, year = {1998}, language = {de} } @incollection{DautzenbergGrossRenz1996, author = {Dautzenberg, H. and Groß, Rolf Fritz and Renz, Ulrich}, title = {Meßtechnik auf dem Pr{\"u}fstand: Forschung zur Heißgasfiltration}, series = {Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 1996}, booktitle = {Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 1996}, editor = {Jamal, Rahman}, publisher = {National Instruments Germany}, address = {M{\"u}nchen}, pages = {202 -- 208}, year = {1996}, abstract = {Im Rahmen von Forschungsvorhaben des BMBF und verschiedener Industriepartner betreibt der Lehrstuhl f{\"u}r W{\"a}rme{\"u}bertragung und Klimatechnik der RWTH Aachen Pilotanlagen und Pr{\"u}fst{\"a}nde f{\"u}r Untersuchungen auf dem Gebiet der Heißgasfiltration mit keramischen Filterelementen. Als wesentlicher Garant f{\"u}r den Erfolg der Forschungsarbeit muß die auf das jeweilige Projekt genau abgestimmte Meß- und Regelungstechnik angesehen werden. Hierbei z{\"a}hlt neben der Auswahl geeigneter Hardwarekomponenten auch die Softwareentwicklung unter einer leistungsstarken und zuverl{\"a}ssigen Programmierumgebung. Anhand des Aufbaus dreier Versuchsanlagen im Technikumsmaßstab soll das Anforderungsprofil an die Meßtechnik bis hin zur Umsetzung innerhalb der Anlage skizziert werden. Der Heißgasfiltrationspr{\"u}fstand im Heizkraftwerk der RWTH Aachen dient der Beobachtung des Reinigungsverhaltens keramischer Filterelemente bei der Heißgasentstaubung im Temperaturbereich bis 850 Grad C. Wesentlich f{\"u}r die Meßwerterfassung ist hierbei die Kopplung eines Orion-Datenloggers der Firma Schlumberger mit LabView 4.0. Im Hochtemperaturofen des Lehrstuhls werden instation{\"a}re Druckmessungen an einer keramischen Filterkerze w{\"a}hrend eines Abreinigungsimpulses bei 950 Grad C mit hoher Samplingrate durchgef{\"u}hrt. Hierbei {\"u}bernimmt eine durch LabView 4.0 angesteuerte E-Series Karte der Firma National Instruments die Signalaufnahme. Die katalytische Schadstoffreduktion und Entstaubung heißer Rauchgase bei 900 Grad C sind Ziele der Untersuchungen in einer erstellten Versuchsanlage mit einem Quarzglasreaktor. Die Signalerfassung und -konditionierung erfolgt {\"u}ber SCXI in Verbindung mit LabView 4.0, die Steuerung der Anlage {\"u}bernehmen zwei Multifunktionskarten (National Instruments).}, language = {de} } @incollection{GrossMuellerHertingetal.1997, author = {Groß, Rolf Fritz and M{\"u}ller, D. and Herting, D. and Schneemann, A. and Renz, Ulrich}, title = {Modulare Messdatenerfassung in Forschung und Lehre}, series = {Virtuelle Instrumente in der Praxis : Begleitband zum Kongress VIP '97}, booktitle = {Virtuelle Instrumente in der Praxis : Begleitband zum Kongress VIP '97}, editor = {Rahman, Jamal and Jaschinski, Hans}, publisher = {H{\"u}thig}, address = {Heidelberg}, isbn = {978-3-7785-2667-5 Pp.}, pages = {282 -- 288}, year = {1997}, abstract = {The Lehrstuhl f{\"u}r W{\"a}rme{\"u}bertragung und Klimatechnik at the Aachen University of Technology operates several test facilities to investigate fundamentals of heat and mass transfer supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft, the Minister f{\"u}r Forschung und Technologie and the industry. In order to get high-resolution and reproselection of hardware components is as critical as the design of software routines to perform successful and accurate measurements. In the following the development of the measurement and control system for three different test facilities is presented and discussed. Special attention is given to the education of students within the framework of laboratories and scientific experiments.}, language = {de} } @techreport{AyarFielenbachGrossetal.2003, author = {Ayar, A. and Fielenbach, C. and Groß, Rolf Fritz and Holfeld, T. and Lockemann, S. and Severin, C. and Thulfaut, Christian and Hillemacher, B.}, title = {Druckkohlenstaubverbrennung von rheinischer Braunkohle : Abschlussbericht}, pages = {119 Seiten}, year = {2003}, abstract = {Im Rahmen des Forschungsschwerpunkts 3 wurde experimentell und theoretisch die NO{sub x}-Bildung und -Reduktion bei der Druckkohlenstaubverbrennung untersucht. Der zuvor beschriebene Einfluss der Kohlemahlung auf die Flamme konnte auch anhand der NO{sub x}-Messungen an der DKSF-Anlage Aachen bestaetigt werden. Waehrend mit Braunkohle im Staubfeuerungsbetrieb noch keine eindeutige Druckabhaengigkeit nachgewiesen werden konnte, haben vom Lehrstuhl durchgefuehrte NO{sub x}-Messungen an der DKSF-Anlage Dorsten im Schmelzkammerfeuerungsbetrieb mit der Steinkohle Spitzbergen zwischen 9 und 13 bar ein Absinken der Stickoxidkonzentrationen mit steigendem Druck ergeben. Fuer die rheinische Braunkohle soll dieser Druckeinfluss in den naechsten Versuchsfahrten ausfuehrlicher untersucht werden. Es wurde anhand von numerischen Simulationen zu einer Braunkohleflamme der 6. Versuchsfahrt ein Vergleich zwischen der NO{sub x}-Modellierung im Standard-FLUENT-Code und in dem mit User Defined Subroutines der international flame research foundation (IFRF), Ijmuiden, erweiterten FLUENT-Code vorgenommen. Es zeigte sich, dass bei der Modellierung der Stickoxidbildung die unterschiedlich vorhergesagten Flammentemperaturen eine entscheidende Rolle spielen. Eine genauere Analyse der NO{sub x}-Modelle im Vergleich zu Messergebnissen ist bei einer Schmelzkammerfeuerung mit einer stabilen Flamme vorzunehmen. Es wurden zusaetzlich Messungen zur Untersuchung der Kinetik homogener Gasphasenreaktionen in Rauchgasen an einem Stahlreaktor durchgefuehrt. Dabei wurde sowohl der thermisch bedingte als auch der durch zudosierte Additive katalysierte Abbau nitroser Komponenten betrachtet. Vergleichend wurden mit einem am Lehrstuhl entwickelten Programm die Kinetik beschrieben. Hierbei wird mit einer Sensitivitaetsanalyse eine Reduzierung der detaillierten Darstellung der Reaktionskinetik erreicht, die es erlaubt, mit einem CFD-Code wie FLUENT zwei- und dreidimensionale Rechnungen zum Abbau verschiedener Rauchgaskomponenten durchzufuehren. Die Uebereinstimmung zwischen ein- und zweidimensionalen Rechnungen und den Messungen ist gut.}, language = {de} } @article{ThulfautGross2000, author = {Thulfaut, Christian and Groß, Rolf Fritz}, title = {Experimentelle Untersuchung der Luftstromvermischung in Hybridzellenk{\"u}hlt{\"u}rmen}, series = {HLH. Heizung, L{\"u}ftung/Klima, Haustechnik}, volume = {51}, journal = {HLH. Heizung, L{\"u}ftung/Klima, Haustechnik}, number = {8}, publisher = {Springer}, address = {D{\"u}sseldorf}, issn = {1436-5103}, pages = {48 -- 49}, year = {2000}, abstract = {Zwangsbel{\"u}ftete Nassk{\"u}hlt{\"u}rme haben im Gegensatz zur Trockenk{\"u}hlung bei naßkaltem Wetter Nebelschwaden zur Folge. Dagegen ist bei Naßk{\"u}hlung die spezifische K{\"u}hlleistung durch abgef{\"u}hrte Kondensationsw{\"a}rme h{\"o}her als bei der Trockenk{\"u}hlung. Hybridzellenk{\"u}hlt{\"u}rme kombinieren beide Methoden, so daß ein Mischstrom beider Abluftstr{\"o}me die Wasserdampf-S{\"a}ttigungsgrenze nicht {\"u}berschreitet. Durch das Mischungsverh{\"a}ltnis kann man den gew{\"u}nschten S{\"a}ttigungsgrad einstellen. Je dichter dieser an der S{\"a}ttigungsgrenze liegt, desto h{\"o}her ist die K{\"u}hlleistung. Der von unten zugef{\"u}hrte Luftstrom der Naßk{\"u}hlung und der seitlich zugef{\"u}hrte trockene Abluftstrom m{\"u}ssen sehr gut durchmischt werden, um {\"u}ber den gesamten Austrittsquerschnitt des K{\"u}hlturms die S{\"a}ttigungsgrenze nicht zu {\"u}berschreiten. In einem maßstabsgerechten Modell wurde der Mischungsgrad mit und ohne Einbauten untersucht. {\"U}ber ein Raster von 10 mal 10 Punkten wurde die {\"o}rtliche Temperaturverteilung ermittelt. W{\"a}rmebilanzen ergeben dann die Mischungsg{\"u}te in einer Ebene oberhalb der Zellenkrone. W{\"a}hrend ohne Mischeinbauten der Trockenluftanteil in der Mitte des Querschnitts bei unter 15 \% liegt erh{\"o}hen Einbauten den Trockenluftanteil auf 30 \% bis {\"u}ber 40 \%. Dabei wurde die Trockenluft auf jeder K{\"u}hlturmseite durch 4 konisch zulaufende, unten offene und oben geschlitzte Einbauten kanalisiert. Die Nassluft wurde durch eine im Querschnitt dreieckige Rinne in Richtung der Trockenluftausl{\"a}sse umgelenkt. Im Raster leicht zu lokalisierende Abweichungen vom gew{\"u}nschten Mittelwert zeigen Potential f{\"u}r die weitere Verbesserung der Einbauten.}, language = {de} } @incollection{GrossHeckenRenz1999, author = {Groß, Rolf Fritz and Hecken, M. and Renz, Ulrich}, title = {Hot gas filtration with ceramic filter candles: experimental and numerical investigations on fluid flow during element cleaning}, series = {High temperature gas cleaning. Vol. 2}, booktitle = {High temperature gas cleaning. Vol. 2}, editor = {Dittler, A. and Hemmer, G. and Kasper, G.}, publisher = {KIT Institut f{\"u}r Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik}, address = {Karlsruhe}, isbn = {3-9805220-1-6}, pages = {862 -- 873}, year = {1999}, abstract = {Ceramic hot gas filters are widely used in combined cycles based on pressurised fluidised beds. They fulfil most of the demands with respect to cleaning efficiency and long time durability, but their operation regarding the consumption of pulse gas and energy still has to be optimised. Experimental investigations were carried out to measure the flow field, the pressure and the gas temperature inside the filter candle during pulse jet cleaning. These results are compared with the results of a numerical procedure based on a solution of the two - dimensional conservation equations for momentum and energy. The observed difficulties handling different flow regimes like highly turbulent flow as well as Darcy flow simultaneously are discussed.}, language = {en} } @inproceedings{Gross2018, author = {Groß, Rolf Fritz}, title = {M{\"o}glichkeiten und Grenzen f{\"u}r Forschung an Fachhochschulen}, series = {Smart Building Convention und BIMconvention in Aachen im September}, booktitle = {Smart Building Convention und BIMconvention in Aachen im September}, pages = {19 Seiten}, year = {2018}, language = {de} } @techreport{HoeflerGross2016, author = {H{\"o}fler, Matthias and Groß, Rolf Fritz}, title = {Optimierung der Oxidationskinetik von Sulfit zu Sulfat durch effiziente feinblasige Bel{\"u}ftung bei Anlagen zur Rauchgasentschwefelung fossil befeuerter Kraftwerke und Industrieanlagen mittels Seewasser ("Optiox")}, pages = {1 Seite}, year = {2016}, abstract = {Das Forschungsvorhaben Optiox besch{\"a}ftigt sich mit der Optimierung eines Bel{\"u}ftungsbeckens zur Rauchgasentschwefelung fossil befeuerter Kraftwerke mittels Seewasser. Unter Neutralisierung der entstehenden Hydroniumionen (H3O+) durch die nat{\"u}rliche Alkalit{\"a}t des Seewassers dissoziiert Schwefeldioxid aus dem Rauchgase im vorgeschalteten Absorber beim Phasen{\"u}bergang von der Gas- in die Fl{\"u}ssigphase zu Sulfiten. Im Bel{\"u}ftungsbecken werden diese Sulfite mittels eingeblasener Luft zu Sulfaten oxidiert, was zu einer geringen Erh{\"o}hung der Sulfatfracht vor Einleitung ins Meer f{\"u}hrt, die unterhalb der nat{\"u}rlichen Schwankungen liegt. Daneben dient das Bel{\"u}ftungsbecken der Konditionierung des Seewassers hinsichtlich pH-Wert und Sauerstoffgehalt und ist mit hoch effizienten Bel{\"u}ftern ausgestattet, deren Spezifikation den jeweiligen Randbedingungen, wie Abscheideleistung des Absorbers, Beckengeometrie sowie lokalen Gegebenheiten angepasst wird.}, language = {de} } @phdthesis{Gross2002, author = {Groß, Rolf Fritz}, title = {Zur Kinetik homogener Gasphasenreaktionen nitroser Komponenten in Rauchgasen einer kohlebefeuerten Wirbelschicht}, publisher = {Shaker}, address = {Aachen}, isbn = {3-8322-0004-5 (softcover)}, pages = {X, 146 Seiten}, year = {2002}, language = {de} } @techreport{ChristGrossRenz1998, author = {Christ, Ansgar and Groß, Rolf Fritz and Renz, Ulrich}, title = {HGR: Untersuchung zur Minimierung von gasf{\"o}rmigen Schadstoffen aus Rauchgasen bei der Heißgasfiltration}, doi = {10.2314/GBV:504318411}, pages = {141 Seiten}, year = {1998}, abstract = {Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerke mit Druckwirbelschicht- oder mit Druckvergasungsverfahren erm{\"o}glichen die Verstromung von Kohle mit hohem Wirkungsgrad und niedrigen Emissionen. Eine Voraussetzung f{\"u}r den Betrieb dieser Anlagen ist die Entstaubung der Rauchgase bei hohen Temperaturen und Dr{\"u}cken. Abreinigungsfilter mit keramischen Elementen werden dazu eingesetzt. Eine Reduzierung gasf{\"o}rmiger Schadstoffe unter den gleichen Bedingungen k{\"o}nnte Rauchgasw{\"a}sche ersetzen. Ziel des Gesamtvorhabens ist es, die Integration von Heißgasfiltration und katalytischem Abbau der Schadstoffe Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe und Stickoxide in einen Verfahrensschritt zu untersuchen. Die Arbeitsschwerpunkte dieses Teilvorhabens betreffen: die katalytische Wirkung eisenhaltiger Braunkohlenaschen, die Wirksamkeit des Calciumaluminat als Katalysator des Abbaus unverbrannter Kohlenwasserstoffe im Heißgasfilter, numerische Simulation der kombinierten Abscheidung von Partikeln und gasf{\"o}rmigen Schadstoffen aus Rauchgasen}, language = {de} } @inproceedings{SchulzeBuxlohGross2021, author = {Schulze-Buxloh, Lina and Groß, Rolf Fritz}, title = {Interdisciplinary Course Smart Building Engineering: A new approach of teaching freshmen in remote teamwork project under pandemic restrictions}, series = {New Perspectives in Science Education - International Conference}, booktitle = {New Perspectives in Science Education - International Conference}, publisher = {Filodiritto}, address = {Bologna}, pages = {4 Seiten}, year = {2021}, abstract = {In the context of the Corona pandemic and its impact on teaching like digital lectures and exercises a new concept especially for freshmen in demanding courses of Smart Building Engineering became necessary. As there were hardly any face-to-face events at the university, the new teaching concept should enable a good start into engineering studies under pandemic conditions anyway and should also replace the written exam at the end. The students should become active themselves in small teams instead of listening passively to a lecture broadcast online with almost no personal contact. For this purpose, a role play was developed in which the freshmen had to work out a complete solution to the realistic problem of designing, construction planning and implementing a small guesthouse. Each student of the team had to take a certain role like architect, site manager, BIM-manager, electrician and the technitian for HVAC installations. Technical specifications must be complied with, as well as documentation, time planning and cost estimate. The final project folder had to contain technical documents like circuit diagrams for electrical components, circuit diagrams for water and heating, design calculations and components lists. On the other hand construction schedule, construction implementation plan, documentation of the construction progress and minutes of meetings between the various trades had to be submitted as well. In addition to the project folder, a model of the construction project must also be created either as a handmade model or as a digital 3D-model using Computer-aided design (CAD) software. The first steps in the field of Building information modelling (BIM) had also been taken by creating a digital model of the building showing the current planning status in real time as a digital twin. This project turned out to be an excellent training of important student competencies like teamwork, communication skills, and self -organisation and also increased motivation to work on complex technical questions. The aim of giving the student a first impression on the challenges and solutions in building projects with many different technical trades and their points of view was very well achieved and should be continued in the future.}, language = {en} } @inproceedings{SchulzeBuxlohGross2021, author = {Schulze-Buxloh, Lina and Groß, Rolf Fritz}, title = {Miniature urban farming plant: a complex educational "Toy" for engineering students}, series = {The Future of Education 11th Edition 2021}, booktitle = {The Future of Education 11th Edition 2021}, pages = {4 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Urban farming is an innovative and sustainable way of food production and is becoming more and more important in smart city and quarter concepts. It also enables the production of certain foods in places where they usually dare not produced, such as production of fish or shrimps in large cities far away from the coast. Unfortunately, it is not always possible to show students such concepts and systems in real life as part of courses: visits of such industry plants are sometimes not possible because of distance or are permitted by the operator for hygienic reasons. In order to give the students the opportunity of getting into contact with such an urban farming system and its complex operation, an industrial urban farming plant was set up on a significantly smaller scale. Therefore, all needed technical components like water aeriation, biological and mechanical filtration or water circulation have been replaced either by aquarium components or by self-designed parts also using a 3D-printer. Students from different courses like mechanical engineering, smart building engineering, biology, electrical engineering, automation technology and civil engineering were involved in this project. This "miniature industrial plant" was also able to start operation and has now been running for two years successfully. Due to Corona pandemic, home office and remote online lectures, the automation of this miniature plant should be brought to a higher level in future for providing a good control over the system and water quality remotely. The aim of giving the student a chance to get to know the operation of an urban farming plant was very well achieved and the students had lots of fun in "playing" and learning with it in a realistic way.}, language = {en} }