Im Strömungsmaschinen Labor stehen ein offener Windkanal, eine Rohrströmungsanlage, eine Windturbine (H-Rotor), ein Wasserturbinenprüftand und ein neuer Pumpenprüfstand für Messungen und Übungen zur Verfügung.

Typische Übungen die damit durchgeführt werden sind:

• Aufnahme der Kennlinien einer Kreiselpumpe
• Kennlinien bei Parallel- und Serienschaltung von 2 Kreiselpumpen
• Messung des ausgeprägten Geschwindigkeitsprofils einer turbulenten Rohrströmung und Bestimmung der Reynoldszahl, Rohrreibungszahl und der mittleren Geschwindigkeit.

Die Schüler lernen die Funktionsweise, das Betriebsverhalten, die Wirkungsweise und die Einsatzmöglichkeiten dieser Strömungsmaschinen und Anlagen näher kennen.

1) Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung (ZfP)

Jeder macht mal einen Fehler. Aus diesem Grund müssen viele Werkstücke kontrolliert werden, ob sie ihre gewünschten Gebrauchseigenschaften auch wirklich haben.

Beispiele:

• Kontrolle der Verkehrswege: z.B. Schienen
• Schiffbau: zur Prüfung von Schweißverbindungen
• Kraftwerksbau: Inspektion von druck- und wärmebelasteten Behältern und Leitungen
• Chemische Industrie: Überwachung von Korrosionsgefährdeten Anlagenteilen

Folgende Prüfverfahren werden erklärt:

• Oberflächenfehler: Visuelle Prüfung, Magnetpulverprüfung, Eindringprüfung
• Volumenfehler: Durchstrahlungsprüfung, Ultraschallprüfung

2) zerstörende Werkstoffprüfung

Dient zur Beurteilung von Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften. D.h. vereinfacht ausgedrückt: wann bricht ein Stab oder ein Bauteil bzw. "wieviel hält er aus". Als Themen werden der Zugversuch und der Kerbschlagbiegversuch behandelt.

Die Finite Element Methode ist eine Berechnungmethode welcher folgendes Prinzip zu Grunde liegt:

Man zerlegt das zu untersuchende Objekt in strukturgleiche Teilgebiete, die finiten Elemente, und ermittelt näherungsweise die jeweiligen Eigenschaften (z. B. Steifigkeiten) dieser Bausteine. Dann werden an den Verbindungsknoten die gemeinsamen Unbekannten mit Hilfe mechanischer Grundgleichungen (z. B. den Gleichgewichtsbedingungen) berechnet. Die Gleichungen der verschiedenen Elementtypen lassen sich damit zu einem globalen Gleichungssystem zusammensetzen. Durch Lösen dieses Gleichungssystem lassen sich die Eigenschaften des gesamten Objektes berechnen.

Die Schüler erlernen in den Laboreinheiten wie man die Eingabdaten für eine solche Analyse mit dem Inputprozessor erstellt, welche Einstellungen der Gleichungslöser benötigt und wie man die Ergebnisse im Postprozessor interpretiert.

Es werden folgende Beispielberechnungen ausgeführt:

• Ebene Rechteckplatte unter Querkraft und Biegemomentbelastung. Ermittlung des Schubspannungs- und Normalspannungsverlaufs.
• Ermittlung der Kerbformzahl eines ebenen Bleches mit Absatz oder Bohrung und Vergleich der Ergebnisse mit Angaben aus der Literatur.
• Berechnung der Spannungsverteilung eines Lasthakens im gefährdeten Querschnitt und Vergleich der Ergebnisse mit der linearen Elatizitätstheorie.
• Ermittlung der Verfomung einer Lagerbüches durch das Einpressen in einen Lagerbock.
• Gewichtsoptimierung einer Fussgängerbrücke mit Fachwerkelementen unter Berücksichtigung der Knicksicherheit.
• Belastung einer Flanschverbindung unter Schraubenvorspannung und Innedruck.

Der Gegenstand ?Elektrotechnik? soll im Bereich Maschinenbau in erster Linie Kenntnisse die zur Planung, Konstruktion und Inbetriebnahme von Anlagen notwendig sind, vermitteln.

Ein wichtiger Ausbildungsinhalt ist daher auch der fachgerechte Umgang mit Vielfachmessgeräten, Drehfeldmessern, Durchgangsprüfern, Zangenmessgeräten und Prüflampen.

Nach entsprechenden Lern- und Übungseinheiten werden Messungen an praktischen Objekten durchgeführt.

Ein weiterer Ausbildungsinhalt ist das fachgerechte Anschließen, Inbetriebsetzen und Überprüfen von Drehstrom-Asynchronmotoren. Dieser Bereich beinhaltet auch die Fehlersuche und Beheben von Störungen an elektrischen Anlagen.

Sicherheitsvorschriften, richtiger und sicherer Umgang mit elektrischer Energie sind ebenfalls ein wichtiger Teil dieser Ausbildung und begleiten den gesamten Unterricht.

Das Umwelttechniklabor bietet zahlreiche Möglichkeiten umweltrelevante Themen zu bearbeiten. Themen- und fächerübergreifend werden Chemie, chemische Verfahrenstechnik, technische Mikrobiologie und maschinentechnische Anwendungen verknüpft.

 Fragen über Fragen:

Wie bewege ich mich sicher in einem Labor und wie arbeite ich sicher und richtig, wie funktionieren Messsonden, wo liegen ihre Grenzen in der Anwendung, wie können Abfälle untersucht werden, welche Schadstoffe sind interessant und wodurch werden die Kosten für die Abfallentsorgung bestimmt, wie funktionieren Volumenmessgeräte, nach welchen Messprinzipien funktionieren sie, welche Fehler dürfen diese Geräte aufweisen, wie können die verfahrens- und messtechnischen Grundlagen der Abwasserreinigung bei einem Kläranlagenbesuch erlebt werden, welche Unterschiede bestehen in der Volumenstrommessung zwischen Flüssigkeiten und Gasen, hat das Umrühren mit einem Löffel in einer Teetasse etwas zu tun mit Reaktionkinetik in der chemischen- und Bioverfahrenstechnik und kann man auch Mischen ohne umzurühren?

Viele Fragen und einige Antworten finden wir in folgenden Laborübungen:

1. LABORSICHERHEIT + ANALYTISCHE GRUNDAUFGABEN (WÄGEN, VERDÜNNEN, FILTRIEREN, TROCKNEN)

2. SONDENMESSTECHNIK (LEITFÄHIGKEIT, SAUERSTOFF, PH-WERT UND AUTOMATISCHE MESSWERTAUFZEICHNUNG)

3. ELUATMESSUNG VON FESTEN ABFALLPROBEN MIT ZUORDNUNG ZU DEPONIETYPEN UND EINSTUFUNG & AUSSTUFUNG & ABFALLVERZEICHNIS ÖN S 2100

4. SCHLAMMANALYTIK UND EINFACHE KONTROLLMESSUNGEN AUF KLÄRANLAGEN (INKL. KA-EXKURSION)

5. VOLUMENSTROMMESSUNG VON FLÜSSIGKEITEN UND GASEN

6. AUFENTHALTSZEIT IN BEHÄLTERN, KASKADEN UND ROHRREAKTOREN