Intelligente Energiesysteme

Institut für Management und Technik

Version 9.0 vom 21.07.2020

75M0178

Intelligent Energy Supply and Storage

Wirtschaftsingenieurwesen - Energiewirtschaft (M.Sc.)

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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.Ein kontinuierlich wachsender Anteil an elektrischer Energie wird durch Leistungselektronik verarbeitet, von der Erzeugung, über den Transport und Vertrieb, bis hin zum Verbraucher. Der fortlaufende Wandel der öffentlichen Energieversorgung zu einem unabhängigen System, das auf erneuerbaren Energiequellen basiert, wird diesen Vorgang erheblich beschleunigen. Fortschrittliche Leistungselektroniksysteme sind hierbei der Schlüssel zur Erhöhung der Energieeffizienz entlang der gesamten Versorgungskette und ermöglichen höchste Verfügbarkeit und Stabilität im Stromnetz.Das intelligente Stromnetz bildet die Grundlage eines Stromversorgungssystems mit hohen Anteilen erneuerbarer Energien. In diesem Modul werden die Grundlagen der Stromübertragung auf Hochspannungs- und Verteilnetzebene mit einer fundierten Analyse der Anforderungen an das zukünftige Energienetz verbunden. Darüber hinaus werden intelligente dezentrale Energiesysteme im industriellen Bereich behandelt. Hierbei liegen die Schwerpunkte auf der Integration von unterschiedlichen Speichern (thermisch, elektrisch, Wasserstoff) und auf der intelligenten Verknüpfung sowie Steuerung/Regelung von unterschiedlichen Energiebereichen.Dieses anwendungsorientierte Modul gibt den Studierenden die Möglichkeit, fundierte Kenntnisse der Komponenten von intelligenten Energiesystemen in unterschiedlichen Bereichen zu erwerben.

1. Überblick über Elektrische Energiesysteme
2. Erzeugung, Übertragung und Anwendung elektrischer Energie
3. Drehstromsysteme
4. Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HV DC)
5. Speicherung elektrischer Energie
6. Leistung und Stromqualität elektrischer Energiesysteme
7. Smart Grids
8. Intelligente dezentrale Energiesysteme
9. Moderne Leistungselektronik und intelligente Regelsysteme
10. Dezentrale Servoantriebe und Antriebsvernetzung

Wissensverbreiterung
Die Studierenden lernen konkrete Sachverhalte der Praxis kennen und kennen die technischen Lösungen in der aktuellen Debatte um Stromverteilung und -speicherung.
Wissensvertiefung
Sie vertiefen im ausgewählten Themenbereich ihr technisches Wissen, indem sie Details der unterschiedlichen Technologien durchdringen. Die gängigen Ansätze zur Bewertung der unterschiedlichen Ausgestaltungsmöglichkeiten eines Smart Grids sowie die Möglichkeiten und Grenzen der Energiespeicherung sind den Studierenden bekannt. Sie kennen die Regeln, die bei der Nutzung von Komponenten in intelligenten Energienetzen zu beachten sind.
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden können fortgeschrittene Verfahren zur Bewertung von intelligenten Energieversorguns- und -speichersystemen einsetzten und die unterschiedlichen technischen Optionen abwägen.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden können Analysen, Planungen und Auswertungen zum Thema Energieverteilung und -speicherung einer kritischen Betrachtung unterziehen.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden wenden unterschiedliche praxisrelevante Methoden an und sind in der Lage auf neue abstrakte Problemstellungen kreative Lösungen finden.

Vorlesung mit integrierten Übungen und Fallbeispielen

Grundkenntnisse der Elektrotechnik und der Thermodynamik

Terörde, Gerd

Terörde, Gerd

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Brosch, P.: Moderne Stromrichterantriebe, Vogel Verlag 2004Riefenstahl, U.: Elektrische Antriebstechnik, Teubner Verlag 2000Terörde, Gerd: Electrical Drives and Control Techniques, ACCO 2004Jenni, Felix; Wüest, Dieter: Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter, Teubner-Verlag 1995Rene Flossdorff: Elektrische Energieverteilung, Teubner VerlagEckhard Spring: Elektrische Energienetze, Energieübertragung und –verteilung, VDE-VerlagMartin Kaltschmitt, Wolfgang Streicher, Andreas Wiese: Erneuerbare Energien, Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte. Springer VerlagQuaschning, V.: Regenerative Energiesysteme. Technologie – Berechnung – Simulation. Hanser-VerlagFolienskript und aktuelle Auszüge aus Fachzeitschriften

• Klausur 2-stündig
• Experimentelle Arbeit

Die Prüfungsform wird zu Beginn der Lehrveranstaltung durch die/den Lehrenden bekanntgegeben.

1 Semester

Nur Wintersemester

Deutsch und Englisch