Das Institut für Thermodynamik, Energieverfahrenstechnik und Systemanalyse (THESA) ist ein Institut des Fachbereichs Maschinenbau und Energietechnik (ME) am Campus Gießen und umfasst drei Schwerpunkte in Forschung und Lehre:
Thermodynamik
Die Thermodynamik behandelt die Gesetzmäßigkeiten und Grenzen der Energiewandlung sowie die technischen Möglichkeiten energetischer Prozesse und Verfahren. In der Lehre vermittelt das Institut THESA dieses Wissen in den Fächern Technische Thermodynamik I & II, Thermische Kraftwerkstechnik und Kraft-Wärme-Kopplung, Wärmeübertragung, Projektierung von Energieanlagen sowie weitere Fächer. Im Bereich der anwendungsorientierten Forschung untersuchen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Instituts technische Möglichkeiten zur Weiterentwicklung von Energiewandlungsverfahren.
Energieverfahrenstechnik
Ein wesentlicher Schwerpunkt der Energieverfahrenstechnik ist die Bereitstellung, Umwandlung und technische Nachsorge von konventionellen und nachhaltigen Energieträgern. Besonders steht im Vordergrund die Transformation von einer mehrheitlich fossil basierten zu einer ressourcenschonenden und umweltverträglichen Energieversorgung. Für die Erarbeitung von technischen Lösungen verfügt der Lehrstuhl über eine umfassende Laborausstattung. Derzeit erfolgt der Aufbau von mehreren Wasserstofftestständen in dem Labor für Energieverfahrenstechnik. Die Motivation dabei ist die akademische Ausbildung durch möglichst viele experimentelle Versuche zu untermauern. Eine weitere Neuerung ist der Aufbau eines Versuchsfeldes zur chemischen Speicherung von Stromüberschüssen in Wasserstoff sowie die Rückverstromung. Studierende können somit die Eigenschaften der chemischen Speicherung unter Realbedingungen studieren; eine Technologie die in der nachhaltigen Energieversorgung von morgen einen wesentliche Rolle spielt.
In der Lehre vermittelt das Institut THESA Know-how und Wissen in den Fächern Technische Verbrennung und Schadstoffminderung, Apparate- und Anlagentechnik, Thermische Stofftrennung und Umweltverfahrenstechnik, Thermische Verfahrenstechnik und Wasserstofftechnologie und alternative Energieträger.
Systemanalyse
Moderne Energie- und Stoffwandlungssysteme bestehen in der Regel aus mehreren synergetisch gekoppelten Prozessen und den dazu erforderlichen Apparaten und Maschinen. Die Projektierung und vor allem die Bewirtschaftung derartig komplexer technischer Systeme erfordert die Kenntnis und Berücksichtigung derer inneren Wechselwirkungsbeziehungen. Eine Analyse und Optimierung solcher komplexer technischer Systeme ist nur durch Einsatz mathematischer Modelle möglich. Im Institut THESA wird dieses Wissensgebiet in den Fächern Allgemeine Prozesssimulation und Thermische Energiesysteme vermittelt. Die Forschung in diesem Bereich umfasst Analysen von industriellen und kommunalen Energiesystemen, die Entwicklung kostenoptimaler Wärmerückgewinnungssysteme nach dem Maximalprinzip der Temperaturkaskaden sowie die Entwicklung maßgeschneiderter Simulationssoftware zur optimalen Steuerung stofflich und energetischer gekoppelter Systeme.