Letzte Änderung : 28.04.2025 13:57:23
| Studiengänge >> Elektrische Energiesysteme 2015 B.Eng. >> Photovoltaik, Wind- und Wasserkraft |
| Code: | 193950 |
| Modul: | Photovoltaik, Wind- und Wasserkraft |
| Module title: | Photovoltaics, Wind Energy and Hydropower |
| Version: | 1.0 (04/2014) |
| letzte Änderung: | 12.02.2024 |
| Modulverantwortliche/r: | Prof. Dr.-Ing. Kühne, Stephan st.kuehne@hszg.de |
| angeboten in den 12 Studiengängen: | Elektrische Energiesysteme (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2015 | Elektrische Energiesysteme (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2018 | Elektrische Energiesysteme (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2021 | Elektrische Energiesysteme (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2015 | Elektrische Energiesysteme (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2018 | Elektrische Energiesysteme (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2021 | Elektrische Energiesysteme KIA (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2014 | Elektrische Energiesysteme KIA (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2018 | Elektrische Energiesysteme KIA (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2021 | Elektrische Energiesysteme KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2014 | Elektrische Energiesysteme KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2018 | Elektrische Energiesysteme KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2021 |
| Modul läuft im: | WiSe (Wintersemester) |
| Niveaustufe: | Bachelor/Diplom |
| Dauer des Moduls: | 1 Semester |
| Status: | Pflichtmodul (Vertiefung) |
| Lehrort: | Zittau |
| Lehrsprache: | Deutsch |
| Workload* in | SWS ** | |||||||||||||||||||||||||||||
| Zeit- std. | ECTS- Pkte |
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| * | Gesamtarbeitsaufwand pro Modul (1 ECTS-Punkt entspricht einem studentischen Arbeitsaufwand von 30 Zeitstunden) |
| ** | eine Semesterwochenstunde (SWS) entspricht 45 Minuten pro Woche |
| Selbststudienzeit in h | ||||
Vor- und Nachbereitung LV |
Vorbereitung Prüfung |
Sonstiges |
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| Lehr- und Lernformen: | Die Vermittlung der Inhalte erfolgt in Form von Vorlesungen, Seminaren und Rechenübungen. Die aktive Einbeziehung der Studierenden wird besonders in den Übungen und Seminaren realisiert. The communication of knowledge/expertise takes the form of lectures and seminars |
| Hinweise: | Es erfolgt eine intensive/starke Nutzung bzw. Einbindung der Lernplattform OPAL des Bildungsportals Sachsen - Bereitstellung zahlreicher Informationen über dieses Portal. |
| Prüfung(en) | |||
| Prüfung | Prüfungsleistung als Klausur (PK) | 120 min | 100.0% |
| Lerninhalt: |
Teil 1: Photovoltaik photovoltaisches Allgemeinwissen (Sonnenstand, Spektrum der Sonnenstrahlung, Air-Mass-Berechnung, räumliche und zeitliche Angebotscharakteristik) Solarzellen (Solarzellentheorie, elektrisches Ersatzschaltbild, Arbeitspunkt, MPP-Tracking, Temperaturverhalten) Solarmodule und Solargeneratoren (Reihen- und Parallelschaltung, Auftreten von HOT-SPOTS, Schutzmaßnahmen , Kennlinienverlauf der realen Solarmodule, Zellentypen) Struktur photovoltaisch versorgter Energiesysteme, Netzankopplung (gepulste und getaktete Wechselrichter, Dimensionierung der Koppelelemente zwischen Wechselrichter und Netz und Wahl der Pulsfrequenz), Zähleranordnung bei Solaranlagen, betriebswirtschaftliche Aspekte beim Einsatz von Solaranlagen Steuer- und Rechtsfragen bei Solaranlagen, Vorschriften der Netzbetreiber, Inhalt und Ziele des EEG, EEG aus der Sicht des Netzbetreibers, staatliche Förderungen, Vergütungssätze Teil 2: Windenergie Aufbau von Windenergieanlagen (Wirkungsgrad, Rotorblattverstellung, Arbeitspunkt, mechanischer Antriebsstrang) Generator- und Wechselrichterkonzepte (direkte Netzankopplung, netzgeführte Stromrichterankopplung, Pulsspannungswechselrichter hochpolige Synchrongeneratoren) Teil 3:Wasserkraft Energiewirtschaftliche Kenngrößen, Nationaler und globaler Energiebedarf, zukünftige Bedarfsentwicklung, Energiepotentiale, Stromgestehungskosten regenerativer Energien, Gegenwärtiger und zukünftiger Anteil der Wasserkraft an der Energiedeckung, Geschichtliche Entwicklung der Wasserkraftnutzung, Klassifizierung der Wasserkraftanlagen, Wasserkraftanlagen und Turbinen, Typen von Wasserturbinen, Turbinengleichung, Ähnlichkeitsgesetze von Strömungsmaschinen, Kennfelder von Turbinen, Spezifische Drehzahlen, Regelung von Wasserturbinen, Generatoren, Netzanbindung |
| Lernergebnisse/Kompetenzen: | |
| Fachkompetenzen: | Nach einem erfolgreichen Abschluss des Moduls sollen die Studierenden die folgenden Fachkompetenzen erworben haben: Erkennen und Bewerten von Energie-Problemen im globalen Maßstab, Vertiefung einer globalökologischen Betrachtungsweise, Einbeziehung von ökologischen und betriebswirtschaftlichen Aspekten bei der Analyse technischer Sachverhalte, Sensibilisierung für eine ressourcenschonende Energieerzeugung, differenzierte Bewertung der verschiedensten Arten der Energiegewinnung, Angebotsanalyse und Angebotsbearbeitung für Anlagen der alternativen Energieerzeugung Fallgemein: achkenntnisse und -kompetenzen auf dem Gebiet der alternativen Energieerzeugung, Fähigkeit der Projektierung des elektrischen teils von Photovoltaikanlagen, Windkraftanlagen und Wasserkraftanlagen |
| Fachübergreifende Kompetenzen: | Nach einem erfolgreichen Abschluss des Moduls sollen die Studierenden die folgenden fachübergreifenden Kompetenzen erworben haben: Einbeziehung von ökologischen und betriebswirtschaftlichen Aspekten bei der Analyse technischer Sachverhalte, Sensibilisierung für eine ressourcenschonende Energieerzeugung, differenzierte Bewertung der verschiedensten Arten der Energiegewinnung, Angebotsanalyse und -Bearbeitung für Anlagen der alternativen Energieerzeugung Nachfolgende Kompetenzen entsprechend der Taxonomie nach Bloom sollen erworben werden: 1. Wissen bestehende/vorhandene Fakten, Muster, Inhalte und Ideen unverändert abrufen und wiedergeben, bestehende und vorhandene Begriffe, Regeln, Merkmale, Definitionen abrufen und wiedergeben einfache, elementare Automatismen, Prozesse und Fertigkeiten ausführen 2. Verstehen bestehende/vorhandene Informationen, Fakten, Formeln, Definitionen, Bedeutungen erklären, selbständig Beispiele anführen, Zusammenhänge erklären, eigenständig Gründe und Ursachen ableiten und verdeutlichen 3. Anwenden weitergehende Informationen, Konzepte, Methoden, Theorien in neue Situationen umsetzen bisher nicht bekannte bzw. bearbeitete Probleme durch vorhandenes Wissen und oder/notwendige Kompetenzen lösen 4. Analysieren Aufbau, Muster, Struktur, Einzelheiten erkennen versteckte Bedeutungen ermitteln Widersprüche und Zusammenhänge untersuchen Inhalte in Teile zerlegen bzw. einzelne Komponenten gliedern Beziehungen zwischen unterschiedlichen Sachverhalten herstellen 5. Bewerten verschiedenen Meinungen, Fakten, Situationen und Ideen reflektieren und prüfen und dazu Stellung nehmen Sachverhalte abwägend und kritikgeleitet und perspektivbezogen prüfen und argumentieren Prozesse, Produkte und Leistungen wertschätzen und rückmelden 6. Entwickeln/Evaluieren aus allen Ideen neue Ansätze, Inhalte und Dinge, erarbeiten Wissen aus verschiedenen Perspektiven weiterentwickeln Hypothesen und Prognosen entwickeln |
| Notwendige Voraussetzungen für die Teilnahme: | keine |
| Empfohlene Voraussetzungen für die Teilnahme: | Grundlegende betriebswirtschaftliche Kenntnisse (Steuerrecht, Abschreibungen) Modul Antriebstechnik und Leistungselektronik Modul Elektrische Maschinen |
| Literatur: | Köthe, Hans Kurt: Stromversorgung mit Solarzellen - Methoden und Anla¬gen für die Energieaufbereitung. 10. Auflage. Franzis Verlag, Feldkirchen (Januar 2006) Muntwyler, Urs: Praxis mit Solarzellen. Franzis Verlag, Feldkirchen (Januar 2003) Würfel, Peter: Physik der Solarzellen. 2. Auflage. Spektrum Akademischer Ver¬lag (Januar 2000) Wagner, Andreas: Photovoltaik Engineering. Springer-Verlag, 3. Auflage Berlin (Oktober 2020) Quaschning, Volker: Regenerative Energiesysteme. Carl-Hanser-Verlag, Münschen (Oktober 2003) Hau, Erich: Windkraftanlagen. 3. neu bearbeitete Auflage. Springer-Verlag, Berlin 11/2002 ISBN: 3-540-42827-5 Heier, Siegfried: Windkraftanlagen. 4. überarbeitete Auflage. Teubner-Verlag, Stuttgart 02/2005 ISBN: 3-519-36171-x J. Giesecke, E. Mosonyi: Wasserkraftanlagen, 3. Auflage Springer Verlag 2022, ISBN 3-540-25505-2 |