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Windenergie und Photovoltaik

Modulbezeichnung: Windenergie und Photovoltaik
Studiengang: Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2018
Code: EE1606
SWS/Lehrform: 4V (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 5
Studiensemester: 6
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur
Zuordnung zum Curriculum:
EE1606 Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2018, 6. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Marc Deissenroth-Uhrig
Dozent:
Prof. Dr. Marc Deissenroth-Uhrig
Dr. Olivia Freitag-Weber


[letzte Änderung 26.03.2020]
Lernziele:
Nach erfolgreichem Abschluss der Lehrveranstaltung
-  können Studierende die Entstehung von Wind unter Berücksichtigung lokaler Besonderheiten erklären
-  beherrschen die Studierenden einfache analytische Methoden und Verfahren zur Dimensionierung von Windkraftanlagen
-  beherrschen die Studierenden die Blattelementmethode zur Auslegung von Rotorflügeln auf Basis von experimentellen Untersuchungen
-  können den Einsatz und das Vorgehen der Strömungssimulation bei der Rotorauslegung erklären
-  können Studierende den konstruktiven Aufbau von aktuellen Triebsträngen und Entwicklungstendenzen erklären
-  können Studierende aktuelle Turmkonzepte erläutern
-  sind Studierende in der Lage die wichtigsten Belastungen und Strukturbeanspruchungen für die Vordimensionierung zu erläutern
-  können Studierende die wichtigsten in der Windbranche eingesetzten elektrischen Konzepte benennen und erläutern
-  verfügen Studierende über Grundkenntnisse für die Steuerung und Regelung von Windkraftanlagen unter Berücksichtigung der Betriebsführung
-  beherrschen Studierende einfache Methoden zur wirtschaftlichen Bewertung von Windkraftanlagen und möglichen Standorten
-  können Studierende die wesentlichen Besonderheiten für die Planung, Errichtung und den Betrieb von Offshore-Anlagen benennen und erklären
 
- sind die Studierenden in der Lage Aufbau und Funktionsweise einer Solarzelle zu beschreiben
- können sie die Einflussgrößen auf den Wirkungsgrad mit Hilfe der Halbleiterphysik erklären,
- können Studierende den Grad der Wirkungsgradverbesserung bei neuen Zellenentwicklungen einschätzen
- können Studierende, die elektrischen Leistungsdaten einer PV- Anlage analysieren, die Einflussgrößen ihrer Leistungsverluste benennen und Lösungen zur Verbesserung vorschlagen.
-  können sie mit Hilfe einfacher analytischer Methoden und Verfahren Photovoltaikanlagen nach verschiedenen Anlagenkonzepten auslegen und den zu erwartenden Energieertrag berechnen.

[letzte Änderung 20.03.2019]
Inhalt:
Windenergie
-          Windentstehung und Verteilung
-          Physikalische Grundlagen der Windenergiewandlung (Impulstheorie nach Betz)
-          Konstruktiver Aufbau von Windkraftanlage
-          Aerodynamik des Rotors (Blattelementmethode, CFD)
-          Mechanischer Triebstrang (Aufbau, Komponenten)
-          Turm und Fundament
-          Belastungen und Strukturbeanspruchungen
-          Elektrisches System einer Windenergieanlage
-          Steuerung, Regelung und Betriebsführung
-          Planung, Errichtung und Betrieb
-          Kosten von Windkraftanlagen und Wirtschaftlichkeit
-          Offshore-Windkraft
 
Photovoltaik
-  Solarstrahlungsangebot im Jahres- und Tagesgang,
-        Einführung in die Halbleiterphysik der Solarzelle,
-        Aufbau und Wirkungsweise von Solarzellen, Einflussparameter auf den Wirkungsgrad
-        Typen von Solarzellen und Entwicklungstendenzen
-        Solarkennlinien von Modulen und Generatoren mit
-        Einfluss von Temperatur, Mismatching und Teilverschattung auf den Anlagenwirkungsgrad,
-        Verschaltungskonzepte

[letzte Änderung 20.03.2019]
Lehrmethoden/Medien:
Seminaristischer Unterricht mit integrierten ßbungen

[letzte Änderung 13.12.2018]
Literatur:
Gasch, Robert (Hrsg.): Windkraftanlagen, Springer Vieweg, (akt. Aufl.)
Kaltschmitt, Martin (Hrsg.): Erneuerbare Energien, Springer, (akt. Aufl.)
Mertens, Konrad: Photovoltaik, Hanser, (akt. Aufl.)
Quaschning, Volker: Regenerative Energiesysteme, Hanser, (akt. Aufl.)
Wagemann, Hans-Günther; Eschrich, Heinz: Photovoltaik, Vieweg + Teubner, 2010, 2. Aufl.

[letzte Änderung 20.03.2019]
[Sun Mar  7 03:34:46 CET 2021, CKEY=b3EE1606, BKEY=ee3, CID=EE1606, LANGUAGE=de, DATE=07.03.2021]