Elektrische Energiesysteme

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 12.0 vom 25.02.2023

11B1170

Electrical Power Systems

• Elektrotechnik (B.Sc.)
• Elektrotechnik im Praxisverbund (B.Sc.)
• Lehramt an berufsbildenden Schulen - Teilstudiengang Elektrotechnik (M.Ed.)

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Elektrische Energiesysteme befassen sich mit der Erzeugung, Übertragung und Anwendung elektrischer Energie und bilden damit die Basis unserer heutigen Technologiegesellschaft. Beispiele hierfür sind Information und Kommunikation, Produktion und Mobilität.

Sie sind somit eine wesentliche Grundlage unseres Zusammenlebens und bauen dabei auf elektrischen Wirkprinzipien auf, die den Studenten in den Grundlagen der Elektrotechnik vermittelt werden.

Im Rahmen des Studiums der Elektrotechnik ist das Modul Elektrische Energiesysteme das erste Modul, in dem die Studierenden lernen, aus Einzelmethoden und -fähigkeiten eine systematische Betrachtungsweise zu entwickeln und das Zusammenspiel unterschiedlicher Einzelkomponenten gegenüber Ihren Einzeleigenschaften in den Vordergrund zu stellen.

Studierende, die das Modul Elektrische Energiesystem erfolgreich absolviert haben, kennen die Architektur elektrischer Energiesysteme sowie deren wesentlichen Bausteine und Herausforderungen sowie die Methodik, mit denen typische energietechnische Fragestellungen erschlossen werden.

Darüber hinaus wird der Stoffumfang der Grundlagen der Elektrotechnik mit den Bausteinen Drehstromsysteme und Transformatoren komplettiert.

1. Überblick über Elektrische Energiesysteme
2. Drehstromsysteme
3. Erzeugung von Drehstrom
4. Energieübertragung –Transformatoren, Leitungen und Netze
5. Verbraucher
6. Systematische Zusammenhänge
7. Praktikum mit Versuchen zur Erzeugung, Verteilung und Anwendung elektrischer Energie.

Wissensverbreiterung
Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich absolviert haben,

• haben den Stoffumfang der Grundlagen der Elektrotechnik mit den Themengebieten Drehstromsysteme und Transformatoren komplettiert und
• kennen den grundsätzlichen Aufbau und die Funktion von Elektrischen Energiesystemen sowie deren Komponenten.


Wissensvertiefung
Studierende, die das Modul Elektrische Energiesysteme erfolgreich absolviert haben,

• haben die in den Grundlagen der Elektrotechnik erworbenen Kenntnisse an konkreten Fragestellungen der elektrischen Energietechnik anzuwenden und kombinieren gelernt und
• kennen typische Fragestellungen aus der Elektrischen Energietechnik und kennen die Systematik zu deren Erarbeitung.


Können - instrumentale Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage,

• aus dem in den Grundlagen der Elektrotechnik erworbenen Methodikbaukasten die zur Bearbeitung von Fragestellungen in Elektrischen Energiesystemen geeigneten Werkzeuge auszuwählen und an einfachen Beispielen anzuwenden und
• technische Systeme in genügend genaue Ersatzmodelle zu überführen um geeignete Näherungslösungen für energietechnische Fragestellungen erarbeiten zu können.


Können - kommunikative Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden Ergebnisse von ausgewählten Analysen und Berechnungen aufbereiten, in Gruppen darstellen und diskutieren.


Können - systemische Kompetenz
Studierende, die das Modul Elektrische Energiesysteme erfolgreich absolviert haben,

• kennen Elektrische Energiesysteme in der gesamten Kette zwischen elektrischer Energieerzeugung und –verbrauch,
• können die spezifischen Eigenschaften einzelner elektrischer Komponenten (z.B. Generator, Leitung, Transformator, leistungselektronischer Steller) hinsichtlich Ihrer Bedeutung für den Systemzusammenhang bewerten und
• sind in der Lage, vom Detail ins Wesentliche zu abstrahieren um das Zusammenspiel verschiedener Systemkomponenten analytisch erfassen zu können.

Vorlesung mit Übungen, Praktikumsversuche mit Kolloquium

Grundlagen der Elektrotechnik 1 und 2

Heimbrock, Andreas

• Heimbrock, Andreas
• Pfisterer, Hans-Jürgen
• Vossiek, Peter

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• Albach, Manfred: Elektrotechnik, Pearson Studium, 2011• Frohne, H., Löcherer, K.-H., , Müller, H., Harriehausen, Th., Schwarzenau, D.: Möller Grundlagen der Elekrotechnik, Vieweg+Teubner Verlag, Auflagge:22, 2011• Schlabbach, J.: Elektroenergieversorgung, VDE-Verlag, Auflage:3, 2013• Fischer, R.: Elektrische Maschinen, Hanser Verlag, Auflage:16, 2013• Specovious, Joachim: Grundkurs Leistungselektronik: Bauelemente, Schaltungen und Systeme; Springer Vieweg; Auflage: 7, 2015

Klausur 2-stündig

Experimentelle Arbeit

1 Semester

Wintersemester und Sommersemester

Deutsch