Erneuerbare Energien 1
Renewable Energies 1

Modul PH2088

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

PH2088 ist ein Semestermodul in Deutsch auf Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.

Die Gültigkeit des Moduls ist bis SS 2013.

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 40 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2088 ist Martin Stutzmann.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

In diesem Modul erlernen die Studierenden die Aspekte der erneuerbaren Energien, die auf klassischen mechanischen und thermischen Formen von Energie beruhen. In zwei einführenden Kapiteln werden zunächst die verschiedenen Energieformen in der Physik sowie die entsprechenden Energiedichten und Fragen der Speicherbarkeit grundlegend behandelt. Weitere Lerninhalte sind die Prinzipien der Energieerzeugung in der Sonne sowie deren Auswirkung auf die globale Strahlungsbilanz und die mittlere Temperatur der Erde. Anschließend werden die Energiegewinnung aus:
a) Wasserwellen und Gezeiten
b) Windenergie
c) Geothermie und Solarthermie
ausführlich erörtert. Dabei werden insbesondere die physikalisch limitierenden Faktoren beim maximal erreichbaren Wirkungsgrad sowie die grundlegenden physikalischen Eigenschaften und Besonderheiten der jeweils verwendeten Energieformen behandelt.

Lernergebnisse

Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul ist der/die Studierende in der Lage:
1) Die Verfügbarkeit, Energiedichte, und Speicherbarkeit verschiedener Energieformen vergleichend einzuschätzen.
2) Die wesentlichen Details des solaren Strahlungsspektrums auf Grund eines einfachen Sonnen-Modells zu erklären und den spezifischen Einfluss auf die klimatischen Eigenschaften der Erde darzustellen
3) Die physikalischen Grundlagen und Limitierungen von Wasser-, Wind- und Thermiekraftwerken (geothermisch und solar-thermisch) quantitativ beschreiben. Dazu kann er/sie die grundlegenden physikalischen Überlegungen herleiten, die zur Abschätzung des maximal erreichbaren Wirkungsgrades führen und hat auch ein realistisches Gefühl für typische Größenordnungen der erzeugbaren Energiemengen in der praktischen Umsetzung gewonnen.

Voraussetzungen

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

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VO 2 Renewable Energy 1 Stutzmann, M. einzelne oder verschobene Termine

Lern- und Lehrmethoden

Vortrag, Beamerpräsentation, Tafelarbeit

Medienformen

Vorlesungsskript, Präsentationsunterlagen, begleitende Internetseite

Literatur

"Die Energiefrage" , K. Heinloth (Vieweg)
"Erneuerbare Energien" , M. Kaltschmitt, A. Wiese (Springer)
"Energie" , B. Diekmann, K. Heinloth (Teubner)
"Regenerative Energiesysteme" , V. Quaschning (Hanser)

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.

Hinweise zu assoziierten Modulprüfungen

Die Prüfung zu diesem Modul kann auch gemeinsam mit der Prüfung zum assoziierten Folgemodul PH2089: Erneuerbare Energien 2 / Renewable Energies 2 nach dem Folgesemester abgelegt werden. In diesem Fall müssen Sie sich für beide Prüfungstermine erst im Folgesemester anmelden.

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.