Nachhaltige Energiesysteme
Masterstudiengang Elektrotechnik (Electrical Engineering)
2. Semester
| Modul Nachhaltige Energiesysteme | |
|---|---|
| Zugeordnete Lehrveranstaltung | Rationelle Energieanwendung Regenerative Energien |
| Semester | 2. Semester |
| Modulverantwortlicher | Prof. Guntram Schultz |
| Dozenten | Prof. Guntram Schultz, Prof. Dr. Hermann Fehrenbach |
| Sprache | Deutsch |
| Lehrform, SWS und Gruppengröße | Vorlesung, 2+2 SWS |
| Modus | Wahlpflichtmodul für Vertiefung Regenerative Energietechnik |
| Turnus | Wintersemester und Sommersemester |
| Stud. Arbeitsaufwand | Präsenzstudium 60 SWS, Eigenstudium 60 SWS |
| Credits | 4 CP |
| Voraussetzungen | |
| Lernziele/ Kompetenzen | Allgemein: Ziel des Moduls ist die Vermittlung von Kenntnissen zur Nachhaltigen Energiewirtschaft. Hierzu gehören die Bereiche Erzeugung, Übertragung und Anwendung elektrischer Energie mit dem Fokus auf die Schonung von Ressourcen. In der Vorlesung „Regenerative Energien“ werden zunächst die konventionellen Quellen zur Energieerzeugung behandelt. Danach werden die verschiedenen zur Verfügung stehenden regenerativen Quellen (Sonne, Wind, Wasser, Biomasse, Geothermie) vorgestellt und ihre Möglichkeiten speziell zum Einsatz in Deutschland erläutert. In der Vorlesung „Rationelle Energieanwendung“ werden die Möglichkeiten der effizienten Anwendung von Energie behandelt. Dabei wird nicht nur die elektrische Energie betrachtet, sondern es werden auch beispielsweise Verfahren zur Heizung und Wassererwärmung aus Umweltenergie (etwa mit Wärmepumpen) vorgestellt. Zusammenhänge/Abgrenzungen zu anderen Modulen: In diesem Modul werden Verfahren zur Energiegewinnung aus regenerativen Quellen und deren möglichst effizienten Anwendung behandelt. Die Grundlagen der Erzeugung, Übertragung und Anwendung elektrischer Energie werden als bekannt vorausgesetzt. Während konventionelle Energiesysteme traditionell in grossen Dimensionen ausgelegt sind, handelt es sich hierbei oft um kleine Systeme, die auch für den Inselbetrieb (etwa in Ländern der dritten Welt) geeignet sind. Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen / Schlüsselqualifikationen: Zum Abschluss des Moduls sollen die Studierenden die Bedeutung und Funktionsweise nachhaltiger Energieversorgung verstehen und den wirtschaftlichen Einsatz regenerativer Energiequellen abschätzen können. Einbindung in die Berufsvorbereitung: Die Kenntnis über regenerative Energiequellen und deren rationellen Einsatz gehören heute zu den Kernaufgaben eines Ingenieurs der Energietechnik. |
| Inhal | Vorlesung Regenerative Energien: • Vergleich konventionelle – alternative Techniken • Wasserkraft • Windkraft • Sonnenenergie (Solarthermie, Photovoltaik) • Geothermie • Biomasse • Wasserstofftechnologie Vorlesung Rationelle Energieanwendung: • Der Energiebegriff in der Technik • Energiesituation in Deutschland, Übersicht über Bereitstellung und Verbrauch • Strassen- und Schienenverkehr • Beleuchtung • Raumheizung und Trinkwassererwärmung • Stromanwendung in Industrie • Stromanwendung in Gewerbe, Handel und Dienstleistung • Stromanwendung im Haushalt • Anwendung von Simulationsprogrammen |
| Studien- und Prüfungsleistungen | Die Kenntnisse der Studierenden in Regenerative Energien werden in einer schriftlichen Klausuren (Dauer 60 min) bewertet. Die Kenntnisse der Studierenden in Rationelle Energieanwendung werden in einer schriftlichen Klausuren (Dauer 60 min) bewertet. |
| Medienformen | • Tafelanschrieb • Skriptum zur Vorlesung • Folien • Sammlung von gelösten Übungsaufgaben • Simulationsprogramme |
| Literatur | K. Heinloth: Die Energiefrage, Vieweg Verlag 1998 R. Zahoransky: Energietechnik, Vieweg Verlag 2002 RWE-Bauhandbuch, Energie-Verlag Heidelberg, (erscheint jährlich neu) N. Hirt: Energieeinsparung bei Innenraumbeleuchtung, expert-Verlag 1994 J. Reeker, P. Kraneburg: Haustechnik. Heizung, Raumlufttechnik, Werner Verlag 1994 V. Quaschning: Regenerative Energiesysteme, Hanser Verlag 2002 |