Grundlagen der Energieumwandlung
Principles of Energy Conversion

Modul PH2067

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.

Basisdaten

PH2067 ist ein Semestermodul in Englisch auf Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.

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

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Physik der kondensierten Materie

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 75 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2067 ist Oliver Schneider.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

1. Introduction and fundamentals
2. Concepts of energy conversion
a) Internal combustion engines
b) Thermal power plants using fossil fuels
c) Thermal power plants based on nuclear fission and fusion
d) Power plants based on renewable energies
e) Fuel cells
f) Concepts based on biomass
3. Energy storage
a) Pumped-storage hydropower
b) Compressed air
c) Phase-change materials
d) Batteries
e) Supercapacitors
f) Hydrogen

Lernergebnisse

After participation in the module the student is able to:
1. Understand the thermodynamic fundamentals and limitations of energy conversion
2. Discuss important thermodynamic cycles related to energy conversion
3. Describe the essential principles of energy conversion and storage
4. Discuss environmental, social, and economic issues related to energy conversion (e.g. pollution control, waste disposal, green house effect)

Voraussetzungen

Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 4 Principles of energy conversion Schneider, O. einzelne oder verschobene Termine
sowie Termine in Gruppen

Lern- und Lehrmethoden

lecture, beamer presentation, board work, exercises in individual and group work

Medienformen

practise sheets

Literatur

1) R.A. Zahoransky: Energietechnik, 4. Auflage, Vieweg/Teubner, 2009
2) B. Diekmann, K. Heinloth: Energie, 2. Auflage, Teubner, 1996
3) H. Watter: Nachhaltige Energiesysteme, 1. Auflage, Vieweg/Teubner, 2009
4) K. Langeheinecke, P. Jany, G. Thieleke: Thermodynamik füur Ingenieure, 7. Auflage, 2008

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer mündlichen Prüfung wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch schriftlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 60 Minuten.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten. 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.