Modulhandbuch

Nichtklassische Energieverfahrenstechnik

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Der Studierende lernt die verfahrenstechnischen Aspekte der Energieumwandlung und Energiespeicherung kennen.
Erneuerbare Energiene sind nicht immer zu den Zeitpunkten verfügbar, an denen der Verbraucher sie benötigt.
Speicherarten für elektrische chemische, thermische und mechanische Energie solle der Studierende auswählen und dimensionieren können.
Der Studierende lernt und der Veranstaltung RET Geotechnik die technischen Potentiale der Geothermie
abzuschätzen. Er/Sie kann energetische, ökologische und ökonomische Bewertungen einzelner Verfahren vornehmen und diese Techniken den jeweiligen auf die Anwendungsgebiete anpassen. Der jeweilige Stand der Technik wird dargestellt. Die Studierenden erlernen die geowissenschaftlichen Grundlagen des dynamischen Systems Erde und können auf der Basis der
Kenntnisse natürlicher Prozesse Georisiken und Geopotentiale erkennen.
In der Vorlesung RET Wind erlernen die Studierenden, das Windenergiepotential eines spezifischen Standorts zu ermitteln und dessen Eignung für die Errichtung eine Windenergieanlage (WEA) aus energetischer Sicht zu beurteilen. Sie sind befähigt, eine Windkraftanlage standortgebunden zu dimensionieren.

Dauer 1
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 136
Selbststudium / Gruppenarbeit: 117
Workload 253
ECTS 8.0
Leistungspunkte Noten

 

Das Modul wird mit einer Klausur (Batterie- und Brennstoffzellentechnik) K60 und einer fachübergreifenden mündlichen Abschlussprüfung für  Geothermie mit Labor/Wind mit Labor/Umwandlung erneuerbarer Energien abgeschlossen.

Die Modulnote ergibt sich aus den nach Credits gewichteten Noten der mündlichen Prüfung und der Klausur.

 

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Peter Treffinger

Empf. Semester 6
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Veranstaltungen

Wind mit Labor

Art Vorlesung/Labor
Nr. M+V486
SWS 2.0
Lerninhalt

1. Einführung (Geschichte der Windkraft, Entstehung des Windes, meteorologische Grundlagen, Windklassen,
Windverteilungen, Turbulenz des Windes);
2. Grundlagen von Windenergieanlagen (Klassifikation, Aerodynamische Grundlagen, Prinzipieller Aufbau);
3 Komponenten moderner Windkraftanlagen (Fundament, Turm, Gondel und Maschinenhaus, Rotor(blätter);
5. Beispiele moderner Windkraftanlagen (Konzepte, Regelung, Lebenszyklusanalyse, Gestehungskosten, On-shore
und Off-shore-Anwendung);
6. Integration von Windkraftanlagen in die elektrische Energieversorgung (Elektrizitätsnetz, Integration Windkraft,
Regelenergie, Speicherung elektrischer Energie)

Literatur

- Wind Energy Systems for Electric Power Generation, Stiebler, M, Springer, 2008
- Windkraftanlagen, HAU, E., Springer, 2008

Umwandlung und Speicherung erneuerbarer Energien mit Labor

Art Vorlesung/Labor
Nr. M+V492
SWS 4.0
Lerninhalt

1. Einführung (Klassifizierung von erneuerbarer Energien sowie Energiewandlungspfade von Primärenergie zu
Endenergie)
2. Ausgewählte Energiewandler für erneuerbare Energien (Elektrochemische Energiewandler, Solarthermische
Kraftwerke, Geothermische Kraftwerke)
3. Energiespeicher (Elektrochemische Energiespeicher, Speicher für mechanische Energie, Speicher für thermische
Energie)
4. Beispiele für Energiesysteme (Solarthermische Kraftwerke mit thermischen Energiespeichern, Windenergieanlagen
mit chemischen Energiespeichern)

Literatur

- Erneuerbare Energien - Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte, Kaltschmitt, M.;
Streicher, W.; Wiese, A., Springer, 2006
- Fuel cell systems explained, Larminie, J.; Dicks, A., Wiley-VCH, 2001

Geothermie mit Labor

Art Vorlesung/Labor
Nr. M+V485
SWS 2.0
Lerninhalt

Die Lehrinhalte der Vorlesung gliedern sich in drei Hauptbestandteile, die mit den geowissenschaftlichen und
geotechnischen Grundlagen beginnen. Darauf aufbauend werden die einzelnen Arten der Geothermie dargestellt,
wobei auf die Potenziale und Georisiken hingewiesen wird. Es folgen die technische Aspekte zur Exploration und
Nutzung der verfügbaren Erdwärme. Im Labor werden Erdwärmesonden berechnet, verschiedene Standorte anhand
von regionalen Gegebenheiten bewertet und Wärmeleitfähigkeiten des Untergrundes kalkuliert.

Literatur

- Nachhaltige Energiesysteme, Holger Watter, Vieweg Teubner, 2009
- Wärme ist unter uns, Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg, Schwäbische Druckerei
Stuttgart, 2008