Erneuerbare Energien – Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik

Erneuerbare Energien

Das Modul vermittelt die ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen für die Entwicklung und Bewertung CO₂-freier Energiewandlungspfade. Aufbauend auf der Technischen Thermodynamik und den Grundlagen elektrischer Antriebe werden zentrale Technologien erneuerbarer Energien systematisch eingeführt und in energetische Gesamtsysteme eingeordnet.

Im Fokus steht die quantitative Analyse emissionsfreier Energieversorgungsstrategien für die Sektoren Gebäude, Industrie und Verkehr. Die Studierenden lernen, Energieflüsse zu beschreiben, Komponenten auszulegen und erste wirtschaftliche Abschätzungen vorzunehmen.

Behandelt werden die Grundlagen von Primär- und Nutzenergie, Energieflussbildern und Kreisprozessen sowie zentrale Prozesse der Energiewandlung. Darauf aufbauend werden meteorologische Grundlagen wie Solareinstrahlung und Windverhältnisse analysiert und in technische Anwendungen überführt.

Zu den behandelten Technologien zählen Photovoltaik und Solarthermie (Niedrig- und Hochtemperatur), Windenergie, Biomasse als Energieträger sowie integrierte Energieversorgungssysteme für Gebäude, Quartiere und Netze. Ergänzend werden Wärmepumpen, Speicherlösungen und Blockheizkraftwerke im systemischen Kontext betrachtet.

Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, erneuerbare Energiesysteme technisch fundiert zu bewerten, ihre Komponenten auszulegen und deren Beitrag zu einer nachhaltigen Energieversorgung quantitativ einzuordnen.

Inhaltsübersicht

Energiewandlung - Grundlagen (Primärenergie / Nutzenergie / Energieflussbilder / Kreisprozesse)
Meteorologie (Solareinstrahlung / Wind)
Photovoltaik (Grundlagen / Systeme)
Solarthermie (Niedertemperatur / Hochtemperatur)
Systeme (Gebäude, Quartiere, Netze, Wärmepumpe, Speicher, Blockheizkraftwerk)
Wind
Biomasse

Empfohlene Vorkenntnisse

Strömungsmechanik I
Grundlagen der Elektrotechnik I und II
Thermodynamik I und II
Wärmeübertragung I

Literaturempfehlung

Wesselak, Viktor et. al , Handbuch Regenerative Energietechnik, 2017, Springer-Verlag
Unger, Jochem et. al, Alternative Energietechnik, 2020, Springer Vieweg

Art der Prüfung

Klausur + Laborversuch

Kursanmeldung und -materialien

Weitere Informationen zu diesem Modul finden Sie im Online-Vorlesungsverzeichnis und im Stud.IP. Darüber hinaus müssen Sie Ihre Teilnahme an dieser Veranstaltung im Stud.IP anmelden.

Online Vorlesungsverzeichnis

HIS-LSF

eigene Lehrveranstaltungen

Stud.IP

im zentralen Webauftritt

Hilfe im Umgang mit Stud.IP