Modul Energiesysteme

Code:	268050
Modul:	Energiesysteme
Module title:	Energy Systems
Version:	1.0 (10/2020)
letzte Änderung:	14.12.2020
Modulverantwortliche/r:	Prof. Dr.-Ing. Kunick, Matthias M.Kunick@hszg.de

angeboten im Studiengang:	Maschinenbau (berufsbegleitend) (M.Eng.) gültig ab Matrikel 2021

Modul läuft im:	SoSe+WiSe (Sommer- und Wintersemester)
Niveaustufe:	Master
Dauer des Moduls:	1 Semester
Status:	Pflichtmodul
Lehrort:	Zittau
Lehrsprache:	Deutsch

Workload* in

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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	Angabe gesamt
	135

Lehr- und Lernformen:	Vorlesungen und Seminare

Hinweise:

keine



Prüfung(en)
Prüfung	mündliche Prüfungsleistung (PM)	30 min	100.0%

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Lerninhalt:

1. Bedarf an Strom, Wärme, Kälte und Sekundärenergieträgern 2. Technische, ökonomische und ökologische Anforderungen an Energiesysteme 3. Verknüpfung von Energieerzeugern, -verbrauchern und -speichern zu Energiesystemen • Komponenten • Netze • Regelung 4. Energiespeicher: • Arten, Klassifizierung nach Speicherdichte, -leistung, -effizienz und -kosten • Mechanische Speicher (Pump-/Druckluftspeicher, Schwungmassespeicher) • Thermische Speicher (sensible und latente Speicher, sorptive und thermochemische Speicher) • Elektrische Speicher (Batterien und Kondensatoren) 5. Power-to-X-to-Power Technologien (X = gas, liquid, heat) 6. Abwärmenutzung mit ORC und sCO2-Prozessen

Lernergebnisse/Kompetenzen:
Fachkompetenzen:	Nach Absolvieren des Moduls sind die Studierenden in der Lage … • Energiesysteme hinsichtlich ihrer Energieeffizienz und ihres dynamischen Verhaltens unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit und des Umweltverhaltens zu beurteilen. • die Funktionsweise von thermischen, mechanischen, elektrischen und chemischen Energiespeichern für dynamische Systeme zu beschreiben und diese zu berechnen. • die Funktionsweise von Power_To_X_(To_Power) - Technologien (X: Liquid, Gas, Heat, Cold) für die Sektorenkopplung zu erläutern. • Energiesysteme verschiedener Sektoren zu kombinieren um durch Synergieeffekte die Energieeffizienz ganzheitlich zu optimieren. • ausgehend von bestehenden Prozessen wirtschaftlich und ökologisch sinnvolle Alternativen zu entwickeln und dabei Möglichkeiten zur Einsparung oder Vermeidung des Energieeinsatzes, zur Substitution der Energiequellen und/oder zur Energierückgewinnung zu nutzen.
Fachübergreifende Kompetenzen:	Nach Absolvieren des Moduls sind die Studierenden in der Lage … • konkrete Aufgabenstellungen zu erfassen und selbstständig geeignete Lösungswege zu erarbeiten. • fachübergreifend erlerntes Wissen auf neue Problemstellungen anzuwenden. • Aufgabenstellungen, Lösungswege und die Analyse der Ergebnisse in ingenieurwissenschaftlichen Berichten darzustellen.

Notwendige Voraussetzungen für die Teilnahme:	keine
Empfohlene Voraussetzungen für die Teilnahme:	• Grundkenntnisse in der Thermodynamik (Wärmekraftprozesse) • Grundkenntnisse in der regenerativen Energietechnik (Windkraft, Wasserkraft, Photovoltaik) • Grundkenntnisse in der Energiewirtschaft

Literatur:	RUMMICH, Energiespeicher, Expert Verlag, 2009 DINCER/ROSEN: Thermal Energy Storage – Systems and Applications, John Wiley & Sons 2011 ZAHORANSKY: Energietechnik, Vieweg Verlag 2004 KHARTCHENKO: Umweltschonende Energietechnik, Vogel Buchverlag 1997 STRAUSS: Kraftwerkstechnik, Springer Verlag 2009 KARL: Dezentrale Energiesysteme, Oldenbourg Wissenschaftsverlag 2004