Energy Storage

Modul EI8033

Dieses Modul wird durch Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik bereitgestellt.

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Modulversion vom WS 2015/6 (aktuell)

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
WS 2015/6WS 2013/4

Basisdaten

EI8033 ist ein Semestermodul in Englisch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Katalog der nichtphysikalischen Wahlfächer
GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 60 h 5 CP

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Die Vorlesung vermittelt einen Einblick in die Grundlagen und die Funktionsweise von elektrischen Energiespeichern.

- Einführung, Begriffe, Definitionen
- Abstraktes Speichermodell
- Kostenanalyse über gesamte Lebensdauer
- Grundlagen kinetische Speicher
(Schwungrad)
- Grundlagen mechanische Speicher
(Druckluft, Pumpspeichersystem)
- Grundlagen bestimmter elektrochemischer Speicher
(Hochtemperatur Batterien, Redox-Flow-Batterien)
- Grundlagen dielektrischer Speicher
(DSK)
- Grundlagen magnetischer Energiespeicher
(SMES)

Lernergebnisse

Es werden die Grundlagen zu den unterschiedlichen Speichertechnologien erarbeitet. Der Hörer ist in der Lage die wichtigsten Kenngrößen der behandelten Speichersysteme zu berechnen und ein geeignetes Speichersystem für eine gegebene Anwendung auszuwählen. Mithilfe der Kostenanalyse kann der Hörer die Gesamtkosten einer Speicheranlage über die gesamte Lebensdauer richtig abschätzen.

Voraussetzungen

Grundlegendes Verständnis physikalischer Zusammenhänge.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 4 Energy Storage Do, 11:30–13:00, 0103.EG.314
Do, 13:15–14:45, 0103.EG.314

Lern- und Lehrmethoden

Als Lehrmethode wird in der Vorlesung Frontalunterricht, ergänzt durch Gruppendiskussionen, verwendet. Zur Veranschaulichung werden Exponate gezeigt sowie in den Übungen besprochen und ggf. Ausflüge organisiert.

Als Lernmethode wird zusätzlich zu den individuellen Methoden des Studierenden eine vertiefende Wissensbildung in den Übungen durch anschauliche Fallstudienbetrachtungen angestrebt.

Medienformen

Folgende Medienformen finden Verwendung:

- Tafelanschrieb
- Präsentationen mit Laptop und Beamer
- Skript
- Übungsaufgaben mit Lösungen (moodle)

Literatur

E. Rumrich
Energiespeicher (Deutsch)

A. Jossen
Moderne Akkumulatoren richtig einsetzen (Deutsch)

J. Jensen
Fundamentals of Energy Storage (Englisch)

Zusätzliche Literatur wird in der Vorlesung besprochen.

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer schriftlichen Prüfung (60 Minuten) beweisen Studierende durch die Beantwortung von Fragen und durch den Entwurf einer theoretischen Speicherlösung für ein vorgegebenes Szenario, dass sie die Charakteristiken, Möglichkeiten und Grenzen verschiedener Speicherlösungen vertehen und dass sie in der Lage sind die Dimensionierung und Kosten einer passenden Lösung zu berechnen.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.