Vorlesung mit integrierter Übung

Regenerative Energietechnik 1

Name im Diploma Supplement
Anbieter Institut für Energie- und Umweltverfahrenstechnik (http://www.uni-duisburg-essen.de/energietechnik/)
LehrpersonProf. Dr. rer. nat. Angelika Heinzel
SWS3Sprachedeutsch
TurnusWintersemestermaximale Hörerschaftunbeschränkt

empfohlenes Vorwissen

Grundlagen der Thermodynamik, Physik und Chemie.

Abstract

Vorstellung verschiedener Verfahrer alternativer und regenerativer Stromerzeugung.

In der Vorlesung wird die Bandbreite der thermischen und photovoltaischen Nutzung der Sonnenenergie vorgestellt. Nach einer Diskussion der Grundlagen des solaren Strahlungsangebotes (Physikalische Grundlagen der Strahlung, Strahlungsbilanzen, Himmelsstrahlung, Globalstrahlung, Messung solarer Strahlungsenergie) werden Niedertemperaturkollektoren, konzentrierende Kollektoren und die solarthermische Stromerzeugung in Farm- und Towerkraftwerken behandelt. Einen weiteren Schwerpunkt bildet das Thema der photovoltaischen Stromerzeugung mit einer Einführung in das Bändermodell der Elektronen im Festkörper, des Aufbaus, der Funktionsweise und des Wirkungsgrads von Silizium-Solarzellen, Dünnschichtsolarzellen und kompletten Solarzellensystemen.

Der erreichte Stand der Technik sowie technische und wirtschaftliche Potentiale der Solarthermie und Photovoltaik werden ebenfalls erörtert.

Qualifikationsziele

Die Grundbegriffe der regenerativen Energietechnik werden vermittelt, so dass ein Verständnis für die regenerative Energiewirtschaft und für die technischen Energiewandlungsprozesse inklusive ihrer Auswirkungen auf die Umwelt erreicht wird. Die Methoden zur technischen, ökonomischen und ökologischen Beurteilung von Prozessen in der regenerativen Energietechnik werden erarbeitet. Wirtschaftlichkeitsfragen sowie die Energieversorgung der Zukunft werden dargestellt, so dass die Studierenden die Breite der verschiedenen Optionen zu einer Energieversorgung auf Basis regenerativer Energietechniken verstehen.

Lehrinhalte

Übersicht Regenerative Energien, Sonnenenergieangebot, Physikalische Grundlagen der Solarstrahlung, Messmethoden von Solarstrahlung, Thermische Flachkollektoren, Konzentrierende Kollektoren, Passive Solarenergienutzung, Grundlagen der Fotovoltaik, Fotovoltaische Anwendungen, Solarthermische Stromerzeugung

Literaturangaben

  • Adolf Goetzberger, Volker Wittwer: Sonnenenergie – Thermische Nutzung,Teubner Studienbücher
  • Adolf Goetzberger, Bernhard Voß, Volker Wittwer: Sonnenenergie: Photovoltaik, Teubner Studienbücher
  • Martin Kaltschmitt, Andreas Wiese: Erneuerbare Energien, Springer Verlag
  • Manfred Kleemann, Michael Meliß: Regenerative Energiequellen, Springer Verlag

didaktisches Konzept

Vorlesung, Vortrag mit Kreide an der Tafel; Veranschaulichungen mit Powerpoint, Folien.

Prüfungsmodalitäten

Abschließende mündliche Prüfung (in der Regel: 20 bis 40 Minuten).

Hörerschaft

  • BWL EaF Master 2015>Wahlpflichtbereich >Modul "Energietechnik"1.-3. Fachsemester, Pflicht
WIWI‑C0564 - Vorlesung mit integrierter Übung: Regenerative Energietechnik 1