Nachhaltige Energiesysteme

Modulhandbuch

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Nachhaltige Energiesysteme II

Empfohlene Vorkenntnisse

Nachhaltige Energiesysteme I

Lehrform Vorlesung/Übung
Dauer 2
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120
Workload 240
ECTS 8.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Ressourchen- und Energiewirtschaft: Klausurarbeit, 90 Min.; Gewichtung Modulnote: 50%

Speicher: Batterie- und Brennstoffzellentechnik und Speicher für nachhaltige Energiesysteme: Klausurarbeit, 60 Min., und Hausarbeit; Gewichtung Modulnote: 50%

Modulverantwortlicher

Professor Dr. rer. nat. Wolfgang Bessler

Empf. Semester 3. und 4. Semester
Haeufigkeit jedes 2. Semester
Verwendbarkeit

Bachelor NES - Hauptstudium

Veranstaltungen

Speicher für nachhaltige Energiesysteme

Art Vorlesung/Übung
Nr. M+V1064
SWS 2.0
Lerninhalt
  1. Einführung: Übersicht von elektrischen und thermischen Speichertechnologien; Status quo und Beispiele
  2. Speicher in nachhaltigen Energiesystemen: Regenerative Energiespeicherung; Netzdienstleistungen; Peak Shaving; Notstromversorgung; Auslegung von Speichern; Regelung von Speichern
  3. Power-to-X: Chemische Speicher; Wasserstoffwirtschaft; e-fuels
  4. Nachhaltigkeit von Speichern: Rohstoffe, CO2-Fußabdruck, Second Life, Recycling
Literatur

Skript zur Vorlesung



Speicher: Batterie- und Brennstoffzellentechnik

Art Vorlesung/Übung
Nr. M+V1070
SWS 2.0
Lerninhalt
  1. Grundlagen: Geschichte, Prinzip der elektrochemischen Energiewandlung, Aufbau elektrochemischer Zellen
  2. Batterien: Kennzahlen und Kennlinien, Alkali-Mangan, Blei-Säure, Lithium-Ionen, Systemtechnik
  3. Brennstoffzellen und Elektrolyseure: Kennlinien, Wirkungsgrade, Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle
  4. Anwendungen: portable Anwendungen, mobile Anwendungen und Elektromobilität, stationäre Anwendungen und regenerative Energiespeicher
Literatur
  • Skript zur Vorlesung
  • Reiner Korthauer, Handbuch Lithium-Ionen-Batterien. Springer Vieweg, Berlin Heidelberg, 2013
  • P. Kurzweil, O. Dietlmeier, Elektrochemische Speicher. Springer Vieweg, Wiesbaden, 2015

Ressourcen- und Energiewirtschaft

Art Vorlesung
Nr. M+V1063
SWS 4.0
Lerninhalt

Energieumwandlung   

  • Primärenergie   
  • Sekundärenergie und Energieverfahrenstechnik/Bereitstellung von Energieträgern   
  • Endenergie   
  • Nutzenergie

Energieträger   

  • Reserven und Ressourcen von Energierohstoffen   
  • Potentiale für die Nutzung erneuerbarerer Energiequellen   
  • Energieeffizienz

Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre im Bereich der Energiewirtschaft   

  • ökonomische Grundbegriffe/betriebliche Kennzahlen   
  • Rechtsformen eiens Unternehmens/Organisation  
  • Investitions- und Wirtschaftslichkeitsrechnung (insbes. Annuitätenmethode nach VDI 2067)   
  • Finanzierung und Liquiditätssicherung   
  • Produktion und Beschaffung

Energiewirtschaft   

  • Grundlagen der Energiewirtschaft für Deutschland/Europa/Welt   
  • Energiebilanzen   
  • Nachhaltigkeit: Operationalisierung und Messung des Konzepts sowie daraus abgeleitetes energiepolitische Maßnahmen   
  • Energiebereitstellung und Umweltschutz- sowie Klimaschutzmaßnahmen   
  • Überblick über verschiedene Märkte/ Emmisionshandel

konventionelle Energiebereitstellung und regenerative Energiebereitstellung  

  • Überblick zu Kraftwerksprozessen

Energieverteilung   

  • leitungsgebundene Energie, insb. Strom und Gas
Literatur
  • Bhattacharyya, S.C.: Energy Economics: Concepts, Issues, Markets and Governance, Springer, London, 2011.   
  • Erdmann, G.; Zweifel, P.: Energieökonomik – Theorie und Anwendungen, 2nd edition, Springer, Berlin / Heidelberg, 2010.   
  • Konstantin, P.: Praxisbuch Energiewirtschaft. Energieumwandlung, -transport und -beschaffung im liberalisierten Markt, 3rd edition, Springer, Berlin, 2013.   
  • Narbel, P. A., J. P. Hansen, J. R. Lien.: Energy Technologies and Economics, Springer, 2014.   
  • Ströbele, W.; Pfaffenberger, W.; Heuterkes, M.: Energiewirtschaft – Einführung in Theorie und Politik, 3rd edition, Oldenbourg, Munich, 2012.   
  • Schiffer, Hans-Wilhelm: Energiemarkt Deutschland: Daten und Fakten zu konventionellen und erneuerbaren Energien; Wiesbaden : Springer Fachmedien Wiesbaden, 2019

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