Figuur 1: Rotterdamse Energietransitie

Rotterdam is een unieke smeltkroes van offshore, industrie en gebouwde omgeving. Dit biedt de kans om onze regio als praktisch voorbeeld te gebruiken om de complexiteit van de transitie van onze aarde in de komende 50 jaar op schaal te onderzoeken. In deze minor staat jouw ontwikkeling tot de ingenieur van de toekomst centraal. Je kunt je eigen specialisatie bouwen door een van de richtingen te kiezen:

1. Offshore & Constructie
2. Procestechnologie & Energietransitie
3. Maritiem & Scheepsbouw

Iedere richting heeft een kernprogramma en keuzeprogramma. Het kernprogramma ligt vast voor de richting die je hebt gekozen, hier haal jij je verdieping. Bij keuzeprogramma kun je ervoor kiezen jezelf nog verder te verdiepen. Bij deze minor ga je de zowel de breedte als de diepte in.          

Blok 1 Blok 2 Talent Innovation Pool - 3EC Loopt door in blok 2  Kernmodule 1 - 3 EC Kernmodule 2 - 3 EC Keuzemodule 1 - 3 EC Keuzemodule 2 - 3 EC Praktijkopdracht - 15 EC Loopt door in blok 2  TIP Energietransitie - 3 EC

Binnen het Talent Innovation Pool (TIP) programma maak je kennis met de praktijk. Het programma geeft een brede inzage in thema’s die spelen binnen de verschillende richtingen van de minor. Door middel van masterclasses, excursies en een studiereis naar Berlijn, maak je kennis de industrie. Naast contact met de industrie is het ook belangrijk dat je goed contact hebt met je collega studenten, daarom zit het programma ook vol met (niet verplichte) activiteiten als borrels, etentjes, ‘cafébezoeken’ en hebben we zelfs een eigen huiskamer, waar je naast studeren ook kunnen ontspannen met een potje tafelvoetbal of een potje knokken op de Nintendo Switch.

Praktijkopdracht – 15 EC

Teams van vier studenten werken twee/drie dagen per week aan een multidisciplinair vraagstuk uit het bedrijfsleven. Minimaal eens per twee weken ga je op bezoek bij het bedrijf en vergader je over de voortgang van de opdracht. Daarnaast spreek je samen met je projectgroep tweewekelijks de begeleidende docent. Je hebt het over de procesvoortgang voor de oplossing van het vraagstuk. In een ontwerp of onderzoeksverslag presenteer je de oplossing voor het vraagstuk aan het bedrijf aan het einde van de minor.

Kernprogramma

Bij de kickoff van de minor Rotterdamse Energietransitie, maak je een keuze voor een richting.  Hieronder staan de drie richtingen tracks beschreven waaraan je kan deelnemen. Voor een grove indeling van kennis binnen de gekozen richting (track) zie onderstaande afbeelding:

1. Richting: Offshore & Constructie

De kernmodule bestaat uit 6 EC: Design of Offshore Equipment (DOE). Bij deze module maak je binnen jouw projectgroep een ontwerp van een knuckle-boom crane van een bedrijf zoals Huisman Equipment. Het ontwerp begint met krachten- en spanningsanalyse voor een vak- en plaatwerk versie van de kraan. Het eindigt met een technische tekeningen en detail engineering volgens de CLAME standaard van Lloyd’s Register (LR).

Keuzemodulen

Binnen deze richting kun je nog een keuze maken voor een van de twee keuzemodules:

1.     Offshore Windfarm Design (OWD)

2.     Heavy Lifting and Transport (HLT)

2. Richting: Energie & Procesindustrie

In deze kernmodule is het kernvan 6 EC: Energiesystemen in Procesindustrie (EIP). Binnen de module ga je aan de slag met vier kernconcepten voor de energietransitie volgens de RVO:

1.     Maximalisatie van proces-efficiëntie

2.     Warmte-hergebruik, -opwaardering en -opslag

3.     Toepassing klimaat neutrale brandstoffen

4.     Radicaal nieuwe processen

Keuzemodulen

Binnen deze richting kun je kiezen voor de volgende keuzemodules:

·       Slimme Elektrificatie (SEL)

·       Hydrogen and Fuel Cells (HNF)

3. Richting: Maritiem & Scheepsbouwkunde

De kernmodule van deze richting heet Floating Wind Experimenten (FWE) en heeft 6 EC. Binnen de module ontwerp en bouw je een proefopstelling voor een drijvende fundatie voor een windturbine. Aan de hand van theorie uit colleges en testen in praktijk wordt het ontwerp gemaakt.

Keuzemodulen

De aangeraden keuzemodulen zijn:

·       Offshore Windfarm Design (OWD)

·       Hydrogen and Fuel Cells (HNF)

Keuzeprogramma
               
Blok 1 - Offshore Windfarm Design

Binnen deze module maak je met je projectgroep een ontwerp van een nieuw windpark op de Noordzee. Dit ontwerp begint met analyse van het klimaat. De informatie wordt omgezet naar concrete natuurkundige principes zoals wind- en golfbelasting op de constructie. Vervolgens wordt er een berekening gemaakt van het primaire staal van de constructie; de toren en fundatie. Aansluitend maak het team een energieberekening van het park. Dit is gebaseerd op statistiek. Er wordt een simpel installatieplan gemaakt. Het zwaartepunt van aangeboden kennis binnen deze module ligt bij mechanica (80%), transport engineering (10%) en energietechniek (10%).

Blok 1 - Slimme Elektrificatie

Industriële bedrijven hebben nog veel mogelijkheden om op aardgas te besparen door restwarmte op te waarderen. Door het goedkope aardgas dat bij de bouw van fabrieken beschikbaar was, is dit niet optimaal ingericht. Door beschikbare warmte in het proces op een slimme manier her te gebruiken, kan vaak al meer dan 50% op het aardgas bespaard worden. Alle processen onder de 200°C komen hiervoor in aanmerking.

Aan de hand van een praktijkcase krijgt het team de opdracht om een systeemontwerp te maken voor een duurzaam energiesysteem. In dit cursusblok staat ”slimme elektrificatie” middels directe warmteterugwinning, warmtepompen en damprecompressie centraal. Uiteraard moet ook nagedacht worden over energieopslag (warmte). Het zwaartepunt van aangeboden kennis binnen deze module ligt bij energietechniek (80%), elektrificatie (10%) en chemie (10%).

Blok 2 – Advanced Engineering Calculations

Berekeningen zijn nodig voor Installation en Transport operaties en het nog bredere werkveld van de toekomst. In deze cursus zal elk team een enkele FEM-analyse van een offshore gerelateerde constructie maken. Het eindontwerp dat gebaseerd is op de rekenresultaten, wordt gerapporteerd. Denk aan de werkwijze om belastingen te bepalen, de gebruikte vertaling van de werkelijke constructie naar het rekenmodel, gebruikte commando’s uit CAD en FEM-software en interpretatie van rekenresultaten. Het zwaartepunt van aangeboden kennis binnen deze module ligt bij eindige elementen theorie (70%), mechanica (20%) en transport engineering (10%)

Blok 2 - Hydrogen and Fuel Cells

Binnen deze module maken groepen een ontwerp van een nieuwe waterstoffabriek op een oud petroleum productieplatform op de Noordzee. Dit gebeurt volgens de aanpak van het TNO North Sea Energy Program. Bij het ontwerp van deze fabriek wordt de keuze voor waterstof productie technologie gemaakt aan de hand van een multi-criteria analyse. Vervolgens richt het project zich op het systeem om de elektrolyser aan de gang te brengen: waterzuivering, pompen, leidingwerk, warmtewisselaars, compressoren en opslag. Het zwaartepunt van aangeboden kennis binnen deze module ligt bij energietechniek (60%), elektrochemie (20%) en systeemintegratie (20%).

Talent Innovation Pool

1.       Kennis: Studenten kunnen de kernconcepten van energietransitie, zoals duurzame energiebronnen en energie-integratie, uitleggen.

2.       Toepassing: Studenten passen kennis van energietransitie toe in realistische situaties en evalueren technologische oplossingen voor duurzame energie.

3.     Analyse: Studenten analyseren de impact van energietransitie op economie, milieu en maatschappij en beoordelen kritisch      verschillende benaderingen.

4.     Synthese: Studenten communiceren effectief over energietransitie naar diverse doelgroepen en maken complexe concepten begrijpelijk.

5.     Evaluatie: Studenten passen kritisch denken toe bij het beoordelen van techniek in energietransitie en wegen verschillende perspectieven en belangen af.

Praktijkprogramma

1.      Synthese: Formuleert een heldere probleemstelling en werkplan.

2.      Toepassing: Voert praktijkonderzoek uit gericht op het oplossen van de probleemstelling.

3.      Analyse: Maakt onderscheid tussen hoofd- en bijzaken.

4.      Toepassing: Past kennis en inzicht toe bij de oplossing van een probleemstelling.

5.      Evaluatie: Benadert een probleemstelling vanuit verschillende invalshoeken.

6.      Evaluatie: Bepaalt kritisch of de experimentele aanpak relevant is voor het oplossen van het probleem en baseert zich hierbij op kennis van experts en de (wetenschappelijke) literatuur.

7.      Synthese: Neemt verantwoordelijkheid voor het project en raadpleegt experts.

8.      Evaluatie: Onderbouwt conclusies getrokken uit resultaten van (eigen) onderzoek.

Kernprogramma

Richting : Offshore & Constructie

1.      Toepassing: Kan basisgeometrie ontwerpen en een kinematisch model opstellen.

2.      Toepassing: Kan constructieve details in 3D CAD en technische tekeningen ontwerpen en vastleggen.

3.      Analyse: Kan een ontwerp iteratief aanpassen tot het aan de eisen voldoet.

4.      Analyse: Kan sterkteberekeningen van complexe constructies uitvoeren, zowel handmatig als met EEM.

5.      Toepassing: Kan gestandaardiseerde rekencodes toepassen bij ontwerp en controle.

6.      Synthese: Kan berekeningen duidelijk documenteren met tekst, formules, grafieken en illustraties.

7.      Evaluatie: Kan werk met technische argumenten onderbouwen en verdedigen.

Richting : Energie & Procesindustrie

1.      Toepassing: De student stelt energie- en massabalansen op gebaseerd op een process flow diagram.

2.      Analyse: De student brengt met een pinch-analyse de minimale warmte- en koudevraag in kaart.

3.      Synthese: De student ontwerpt een warmtewisselaarnetwerk met behulp van een pinch-analyse.

4.      Synthese: De student maakt een conceptueel ontwerp van een utiliteitssysteem voor warmte- en koudevoorziening.

5.      Evaluatie: De student evalueert het utiliteitssysteem op techno-economische prestatiefactoren.

6.      Analyse: De student gebruikt exergie-analyse om de elektriciteitsvraag van duurzame warmtesystemen te reduceren.

7.      Synthese: De student breidt de configuratie van een energiesysteem uit met exergie-analyse voor hoger thermisch rendement.

Richting : Maritiem & Scheepsbouwkunde

1.      Toepassing: De student kan de hydrostatische eigenschappen van een drijvende windturbine berekenen.

2.      Kennis: De student kan diverse golfspectra onderscheiden en toepassen.

3.      Toepassing: De student kan golfkrachten op vaste objecten berekenen.

4.      Toepassing: De student kan golfkrachten op drijvende objecten berekenen.

5.      Analyse: De student kan de parameters verschalen van model naar prototype.

Keuzeprogramma

Blok 1 - Offshore Windfarm Design

1.      Toepassing: De student kan omgevingsparameters voor locaties uit literatuur selecteren.

2.      Analyse: De student kan ontwerpkeuzes maken op basis van omgevingsparameters.

3.      Kennis: De student kan alle belangrijke onderdelen van een windturbine, ondersteuningsstructuur en windpark benoemen.

4.      Toepassing: De student kan een voorlopig ontwerp voor een windturbinesysteem maken op basis van vuistregels uit literatuur.

5.      Analyse: De student kan de jaarlijkse energieopbrengst van een windturbine en windpark schatten met de vermogenscurve, omgevingsparameters en Weibull-statistieken.

6.      Toepassing: De student kan een basis quasi-statische belastingbeoordeling uitvoeren voor een windturbinetoren, monopile en jacket met behulp van wind- en golfgegevens.

7.      Synthese: De student kan een basis lay-out voor een windpark creëren, inclusief turbines, kabels en het transmissiestation.

8.      Synthese: De student kan een eenvoudig installatie- en onderhoudsplan voor een windpark maken.

Blok 1 - Slimme Elektrificatie

1.      Toepassing: Het kunnen opstellen van massa- en energiebalansen.

2.      Analyse: Het potentieel van eigen elektrificatie met zon en wind kunnen bepalen en de randvoorwaarden kennen.

3.      Analyse: Het potentieel voor herinrichting van een stoomsysteem kunnen bepalen, inclusief damprecompressie, warmtepompen, desuperheaters, flash, etc.

4.      Analyse: Het potentieel voor restwarmte benutting rond processen zoals drogen kunnen bepalen.

5.      Synthese: Kernachtig en overtuigend kunnen rapporteren.

6.      Synthese: Overtuigend en effectief kunnen presenteren.

7.      Toepassing: De aanmaak van leesbare rekenmodellen in Excel.

Blok 2 – Advanced Engineering Calculations

1.      Analyse: Kan snel klantproblemen analyseren en geschikte rekenmethoden presenteren voor het eindontwerp.

2.      Toepassing: Kan gestandaardiseerde rekencodes (normen) toepassen bij ontwerp en controle.

3.      Analyse: Kan sterkteberekeningen van complexe constructies uitvoeren, zowel handmatig als met FEM, en deze verifiëren.

4.      Synthese: Kan berekeningen helder documenteren met tekst, formules, grafieken en illustraties voor vlotte controle.

5.      Evaluatie: Kan zijn werk met technische argumenten onderbouwen en verdedigen.

Blok 2 - Hydrogen and Fuel Cells

1.      Toepassing: De student kan relevante omgevingsparameters uit literatuur selecteren en gebruiken in een ontwerpopdracht voor een waterstofinstallatie.

2.      Kennis: De student kan onderdelen van een waterstofinstallatie benoemen en rechtvaardigen op basis van omgevingsparameters.

3.      Kennis: De student kan de werking van elektrolyse en verschillende soorten brandstofcellen en hun onderdelen bespreken.

4.      Analyse: De student kan een elektrolyse en brandstofcel selecteren op basis van relevante omgevingsparameters.

5.      Analyse: De student kan een energiebalans van een elektrolyse- en brandstofcelsysteem opstellen.

6.      Analyse: De student kan een massabalans van een elektrolyse- en brandstofcelsysteem opstellen.

Deze minor is direct toegankelijk voor technische studenten van een van de volgende opleidingen:

• Werktuigbouwkunde

• Scheepsbouwkunde

• Automotive

• Civiele Techniek

of een vergelijkbare studie.

Je hebt genoeg technische voorkennis (mechanica, wiskunde, ontwerpmethodieken). Verder heb je alle studiepunten behaald van jaar 1 en 2 en heb je stage gelopen.

Talent Innovation Pool

Toetsing voor deze module vindt plaats door een reflectieverslag (Rapport) te schrijven over het programma.

Praktijkprogramma

Aan het eind van het project lever je een onderzoeksverslag in. Dit is gelijkwaardig aan het afstudeerniveau van een technische hbo-opleiding. Hiermee dient deze opdracht als een mogelijkheid om voorafgaande aan het afstuderen al inzage te krijgen in afstuderen. Ook worden de gezamenlijke onderzoekresultaten gepresenteerd tijdens het symposium ter afsluiting van de minor.

Kernprogramma

Offshore & Constructie

De module wordt afgesloten met een ontwerprapport waarin je, samen met je team, het ontwerp voor de kraan presenteert. Je onderbouwt het rapport volgens de voorgeschreven standaarden. Aansluitend aan het rapport vindt er een verdediging (assessment) plaats waar je, samen met jouw team, het ontwerp met de docent bespreekt.

Energie & Procesindustrie

De module wordt afgesloten met een rapport waarin je, samen met jouw team, het ontwerp presenteert. Aansluitend vindt er een verdediging (assessment) plaats waar je individueel je ontwerp met de docent bespreekt.

Maritiem & Scheepsbouwkunde

De module wordt afgesloten met een rapport waarin je, samen met jouw team, het ontwerp presenteert. Aansluitend aan het rapport vindt er een verdediging (assessment) plaats waar je individueel je ontwerp met de docent bespreekt.

 

5 Keuzeprogramma

5.1 Blok 1 - Offshore Windfarm Design

De module wordt afgesloten met een rapport waarin je, samen met jouw team, het ontwerp presenteert. Aansluitend aan het rapport vindt er een verdediging (assessment) plaats waar je individueel je ontwerp met de docent bespreekt.

 

 

5.2 Blok 1 - Slimme Elektrificatie

De module wordt afgesloten met een rapport waarin je, samen met jouw team, het ontwerp presenteert. Aansluitend aan het rapport vindt er een verdediging (assessment) plaats waar je individueel je ontwerp met de docent bespreekt.

 

5.3 Blok 2 – Advanced     Engineering Calculations

De module wordt afgesloten met een rapport waarin je, samen met jouw team, het ontwerp presenteert. Aansluitend aan het rapport vindt er een verdediging (assessment) plaats waar je individueel je ontwerp met de docent bespreekt.

 

5.4 Blok 2 - Hydrogen and Fuel Cells

De module wordt afgesloten met een rapport waarin je, samen met jouw team, het ontwerp presenteert. Aansluitend aan het rapport vindt er een verdediging (assessment) plaats waar je in teamverband het ontwerp met de docent bespreekt.

• De benodigde literatuur wordt per module (online) beschikbaar gesteld.
• Aan de studiereis naar Berlijn zijn kosten verbonden. Vorig jaar waren deze 250 euro per persoon. Deelname aan de studiereis is niet verplicht.

Voorlichtingen

Voorlichting 2 april 16:00 - 16:30