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Solarthermie und Biomasse

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Solarthermie und Biomasse
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2022
Code: EE1607
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P212-0074, P212-0075
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
3V+1P (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
4
Studiensemester: 6
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur, Ausarbeitung (ßbungstestat, unbewertet)

[letzte Änderung 13.12.2018]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

EE1607 (P212-0074, P212-0075) Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2022 , 6. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 4 Creditpoints 120 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 75 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Studienleitung
Dozent/innen:
Prof. Dr. Matthias Brunner
Dipl.-Ing. Danjana Theis


[letzte Änderung 25.02.2022]
Lernziele:
Die Studierenden sind in der Lage:
- Bauarten von Absorbern und Kollektoren zu klassifizieren und zu bewerten.
- die physikalischen Grundlagen der Solarstrahlung vom Weltraum bis zum Absorber sowie die Reflexion, Absorption, Transmission und Emission an einem Solarkollektor in der praktischen Anwendung zu erläutern
- den Unterschied verschiedener Bauarten von Absorbern und Kollektoren aufzuzeigen und im Hinblick auf deren Einsatz bewerten
- solarthermische Systeme zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung (Bauteile, Systemkonzepte, Regelung) zu definieren und auszulegen
- Sondersystemen, wie bspw. kombinierte Systeme aus Solarthermie und Photovoltaik (PV/T) oder solarer Kühlung zu konzipieren
- konzentrierende Kollektoren und die Anwendung in solarthermischen Kraftwerken zu beschreiben
- Grundlagen der Biomasseproduktion und -Herkunft zu erläutern
- Nutzungspfade pflanzlicher und tierischer Biomasse zu unterscheiden
- die Vergärung von Biomasse und den Verfahrensprozess einer Biogasanlagen zu dimensionieren
- Biomasse- und Aufbereitungsverfahren zu Brennstoffen aufzuzeigen

[letzte Änderung 20.03.2019]
Inhalt:
Teil Solarthermie:
1. Solarstrahlung
2. Solarabsorber und Niedertemperatur-Solarkollektoren
3. Solarthermische Systeme zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung
4. Große Solaranlagen
5. Sondersysteme
6. Konzentrierende Solarthermie und Solarthermische Kraftwerke
7. Simulation von Solaranlagen
8. Wirtschaftlichkeit und Amortisation
Teil Biomasse:   
Biomasseproduktion, Grundlagen der Biomasseproduktion, Produktion, Konsumption,
Nahrungskette, Lithotrophie, Phototrophie, biogene Produktionssysteme, maritim, limnisch,
terrestrisch, Voraussetzungen der Produktion: Klima, Wasser, Licht, Nährstoffe, limitierende
Faktoren, Ausbeuten, Energiepflanzen, Resourcen- und Flächenverbrauch, energetische Inhalte von
Produkten; ökonomische, ökologische und soziokulturelle Aspekte der Biomasseproduktion und
deren energetischer Nutzung, Nahrungsmittelproduktion gegenüber Energiepflanze, Beispiele für
Raubbau und nachhaltigen Wirtschaften.
  
Biomassenutzung,  Herkunft von Biomasse, Biokraftstoffe, Holz, Schlämme, stofflich und energetische Nutzung.  Konsumenten und Nahrungskette, Verfahrensschritte und Ketten zur energetischen Nutzung von Biomasse: Entwässerung, Trocknung, Verbrennung, Vergasung, Vergärung, Anaerobtechnologie (Biogas etc.), Behandlung von Nebenprodukten.
ßkonomische, ökologische und soziokulturelle Aspekte der energetischen Nutzung von Biomasse.

[letzte Änderung 20.03.2019]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
seminaristischer Unterricht mit Script (Solarthermie)
Laborversuche

[letzte Änderung 20.03.2019]
Literatur:
Duffie, John A.; Beckman, William A.: Solar engineering of thermal processes, Wiley, 1991
Eicker, Ursula: Solare Technologien für Gebäude, Vieweg + Teubner, 2011, 2. Aufl., ISBN 978-3834812810
Kaltschmitt, Martin (Hrsg.): Erneuerbare Energien: Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte, Springer, (akt. Aufl.)
Peuser, Felix A.; Remmers, Karl H.; Schnauss, Martin: Langzeiterfahrung Solarthermie, Beuth, 2001, ISBN 978-3410179955
Quaschning, Volker: Regenerative Energiesysteme, Hanser, (akt. Aufl.)
Remmers, Karl-Heinz: Große Solaranlagen: Einstieg in Planung und Praxis, Solarpraxis, 2001, 2. Aufl.
Schabbach, Thomas; Leibbrandt, Pascal: Solarthermie: Wie Sonne zu Wärme wird, Springer, 2014, ISBN 978-3642539060
Stieglitz, Robert; Heinzel, Volker: Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen, SpringerVieweg, 2012

[letzte Änderung 20.03.2019]
 
[Thu Nov 21 10:41:44 CET 2024, CKEY=b3EE1607, BKEY=ee3, CID=EE1607, LANGUAGE=de, DATE=21.11.2024]