Electricity and Heat Storages

Module MW2280

This Module is offered by Chair of Energy Systems (Prof. Spliethoff).

This module handbook serves to describe contents, learning outcome, methods and examination type as well as linking to current dates for courses and module examination in the respective sections.

Basic Information

MW2280 is a semester module in German language at Master’s level which is offered in winter semester.

This Module is included in the following catalogues within the study programs in physics.

  • Catalogue of non-physics elective courses
Total workloadContact hoursCredits (ECTS)
90 h 30 h 3 CP

Content, Learning Outcome and Preconditions

Content

Durch die Teilnahme an der Vorlesung sollen die Studierenden einen Überblick über etablierte sowie innovative Technologien zur Strom- und Wärmespeicherung erhalten. Es werden Grundlagen sowie Funktionsweise, Anwendungsgebiete und Grenzen der unterschiedlichen Speicheroptionen vermittelt und einfache Modelle zur Auswahl und Bewertung der Speicher vorgestellt. Anfangs wird auf die Bedeutung von Energiespeichern für das Erreichen von klimapolitischen Zielen eingegangen. Basierend darauf wird der Speicherbedarf abgeleitet und die verschiedenen Speicheroptionen bewertet. Zunächst werden Konzepte zur Stromspeicherung vorgestellt, bewertet und miteinander verglichen, wie bspw. Pumpspeicher, Druckluftspeicher und Batterien. Vor dem Hintergrund der zunehmenden Bedeutung von Wärmespeichern werden diese im zweiten Teil der Vorlesung eingehender behandelt. Schwerpunkt liegt dabei auf Hochtemperaturspeichern für Kraftswerke und industrielle Anwendungen. Es werden zuerst die Grundlagen der Wärmespeicherung und die damit verbundenen thermodynamischen und konstruktive Aspekte erarbeitet. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wird die Einbindung in ausgewählten Anwendungsfällen untersucht, wie z.B. Solarkraftwerke, Kohle & Gas-Kraftwerke und CAES.

Learning Outcome

Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung: (1) haben die Studierenden ein tiefergehendes Verständniss des Speicherbedarfs, des Einsatzgebietes und der Technologie aktueller Strom- und Wärmespeicher erworben. (2) sind die Studierenden in der Lage, die einzelnen Speicherkonzepte in Bezug auf die Faktoren Leistung, Wirkungsgrad, Einsatzmöglichkeiten und Grenzen zu bewerten. (3) sind die Studierenden in der Lage, je nach Anforderungsprofil des Einsatzgebietes einen geeigneten Speicher auszuwählen und überschlägig zu dimensionieren.

Preconditions

Grundkenntnisse in Thermodynamik, Strömungsmechanik, Energiesysteme und Kraftwerkstechnik

Courses, Learning and Teaching Methods and Literature

Courses and Schedule

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VO 2 Strom- und Wärmespeicher Montag, 10:00–11:30
Montag, 10:00–11:30

Learning and Teaching Methods

Frontalunterricht, mit medialer Unterstützung durch eine Power Point Präsentation; ergänzt durch vertiefende Referate und Aufgaben, die während des Vorlesungsbetrieb besprochen werden. Die Übungsaufgaben und Referate sind als Hausaufgabe vorzubereiten.

Media

Vortrag, Präsentation (Skript), Tafelanschrieb, Übungsaufgaben

Literature

Allgemeine Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben.

Module Exam

Description of exams and course work

In einer schriftlichen Klausur wird geprüft ob die Studierenden die vermittelten Inhalte verstanden haben und auf einfache Problemstellungen anwenden können. Während des Semesters sollen fachliche Vertiefungen durch Lesen und Aufbereiten von Buchabschnitten und/oder Fachartikeln sowie das Rechnen einfacher Aufgaben erfolgen. Die zu lesenden Artikel und Aufgaben werden in der Vorlesung diskutiert/vorgestellt und sind auch prüfungsrelevant. Die Endnote setzt sich aus folgenden Prüfungselementen zusammen: - 100 % Abschlussklausur

Exam Repetition

There is a possibility to take the exam in the following semester.

Condensed Matter

When atoms interact things can get interesting. Fundamental research on the underlying properties of materials and nanostructures and exploration of the potential they provide for applications.

Nuclei, Particles, Astrophysics

A journey of discovery to understanding our world at the subatomic scale, from the nuclei inside atoms down to the most elementary building blocks of matter. Are you ready for the adventure?

Biophysics

Biological systems, from proteins to living cells and organisms, obey physical principles. Our research groups in biophysics shape one of Germany's largest scientific clusters in this area.